ESCUELA POLITÉCNIC NACIONAA Lbibdigital.epn.edu.ec/bitstream/15000/11057/1/T1679.pdf · 2019. 4. 8. · 4.6 Descripció de las Tecnologías de Transmisiónn Radioeléctric ... 114

ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL

ESCUELA DE INGENIERÍA

ESTUDIO DEL FUNCIONAMIENTO Y OPERACIÓN DE LOS

SISTEMAS DE TELECOMUNICACIONES MÓVILES

INTERNACIONALES IMT2000

PROYECTO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TITULO DE INGENIERO

EN ELECTRÓNICA

MENCIÓN TELECOMUNICACIONES

FREDERICK ANDRÉS FREIRÉ VASCONEZ

JULIO HERIBERTO PICO PICO

DIRECTOR: ING. ANTONIO CALDERÓN

Quito, enero 2001

DECLARACIÓN

Nosotros, Frederick Andrés Freiré Vásconez y Julio Heriberto Pico Pico,declaramos que el trabajo aquí descrito es de nuestra autoría; que no ha sidopreviamente presentada para ningún grado o calificación profesional; y, quehemos consultado las referencias bibliográficas que se incluyen en estedocumento.

La Escuela Politécnica Nacional, puede hacer uso de los derechoscorrespondientes a este trabajo, según lo establecido por la Ley, Reglamento dePropiedad Intelectual y por la normatividad institucional vigente.

Frederick Andrés FreiréVásconez

TatioReriberto Pico Pico

CERTIFICACIÓN

Certifico que el presente trabajo fue desarrollado por Frederick Andrés FreiréVásconez y Julio Heriberto Pico Pico, bajo mi supervisión.

Ing. Antonio Calderón

DIRECTOR DE PROYECTO

AGRADECIMIENTO

Agradezco a mi madre, por su apoyo y cariño

que me ha brindado, a mi padre, por su ayuda

durante mi carrera, al Ing. Calderón, por su

valiosa guía para la elaboración de este proyecto

de titulación y principalmente a nuestro Creador,

por que sin Él no existiría.

AGRADECIMIENTO

•Agradezco a Dios; a mi Familia por su apoyo y

cariño brindado; a nuestros Director y Codirector

de Tesis, Ing. Antonio Calderón e Ing. Milton

Ludeña, porque con su valiosa pudo culminarse

con éxito el presente proyecto.

DEDICATORIA

Dedico este trabajo a mi bien amada Inés

Miranda, a mis padres y a mi familia

DEDICATORIA

A mi eterna compañera y apoyo

incondicional, mi amada esposa inés

Cecilia.

A mis queridos padres, porque sin su

amor, dedicación, paciencia y confianza

no hubiera sido posible la culminación de

esta meta. Nada sería suficiente para

expresarles mi sincero amor y

agradecimiento.

ÍNDICE GENERAL

Presentación

Introducción .

CAPITULO I

MARCO GENERAL

1.1 Visión Global de IMT2000 al siglo XXI 2

1.2 Ventajas y Flexibilidades 3

1.2.1 Flexibilidad: Multi-ambiente, multi-modo, multi-ancho de banda ... 3

1.2.2 Selección Múltiple de Acceso y Modulación 4

1.2.3 Control Flexible : 4

1.2.4 Adaptación del Servicio 5

1.2.5 Ambientes Múltiples 5

1.2.6 Movilidad al Interior de una Red y entre Redes 7

1.2.7 Servicios Satelitales Móviles 7

1.2.8 Acceso Inalámbrico Fijo ...8

1.3 Nuevos Servicios y Capacidades .....8

1.3.1 Incremento de la demanda con servicios de gran ancho de

banda (datos, imágenes, multimedia, etc.) ...8

1.3.2 Ancho de Banda por Demanda ...........9

1.3.3 Permisos y Regulaciones para 1MT2000 ..........10

1.4 Alternativas Por Radio ..............10

1.5 Calidad de Servicio 11

1.5.1 Calidad de Voz, Cobertura y Costo 11

1.5.2 Aspectos de la Calidad de Servicio, Transmisión y Retardo .12

1.5.3 Capacidad y Eficiencia incrementadas ....13

1.6 Necesidades de Espectro ..................................................................13

CAPITULO 2

ARQUITECTURA DE IMT2000

2.1 Arquitectura de Red 21

2.1.1 Modelo Funcional de IMT2000 ....21

2.1.1.1 Modelo Básico ........21

2.1.1.2 Modelo de Referencia Funcional de la Red e Interconexión de

Redes ........27

2.1.2 Descripción Resumida de las Relaciones Dinámicas .31

2.1.2.1 Actualización de la localización 31

2.1.2.2 Establecimiento de la llamada originada en móvil 32

2.1.2.3 Establecimiento de la llamada terminada en móvil 32

2.1.2.4 Traspaso .......33

2.1.3 Interfaces Funcionales 34

2.1.4 Ejemplos de Configuración ................35

2.1.4.1 Ejemplos de configuración para el lado de la red : 35

2.1.4.2 Ejemplos de configuración para el lado móvil 37

2.2 Marco para la Funcionalidad de las Interfaces Radioeléctricas 40

2.2.1 Definición .41

2.2.2 Características de las Interfaces Radioeléctricas 41

2.2.2.1 Uniformidad de Diseño ..............41

2.2.2.2 Método por Capas para lograr uniformidad de diseño .42

2.2.2.3 Método de Bloques de Construcción para lograr

Uniformidad de Diseño ......43

2.2.2.4 Métodos para lograrla Uniformidad de Diseño .....44

2.2.3 Modelo del Protocolo por Capas de la Interfaz Radioeléctrica 46

2.2.3.1 Capa Física ..........46

2.2.3.2 Subcapa de control de acceso al medio .....46

2.2.3.3 Subcapa de control de acceso al enlace ...46

2.2.3.4 CapaS ........ 47

2.2.3.5 Grupos Funcionales 48

2.2.4 Estructura de Canal 48

2.2.4.1 Canales de Radiofrecuencia (RF) 49

2.2.4.2 Canales Físicos 49

2.2.4.3 Canales Lógicos ..49

2.2.4.3.1 Canales de Control ...49

2.2.4.4 Canales de Tráfico 52

2.2.4.4.1 Canales de Tráfico Especializado (DTCH) 53

2.2.4.4.2 Canales de Tráfico Aleatorio (RTCH) 53

2.2.4.5 Estructura de Trama 53

2.2.4.6 Multiplexación .......................................................53

2.2.5 Estructura por Células ...........'............................... 54

2.2.5.1 Descripción de la Célula '................... 54

2.2.5.2 Ampliación de la Cobertura de Célula 57

2.2.5.3 Características de las Células 58

2.2.6 Funciones de Control del Enlace y Gestión del Sistema ................58

2.2.6.1 Mediciones del Canal ...........59

2.2.6.2 Selección de Célula .....59

2.2.6.3 Selección /Asignación de Canal .........61

2.2.6.4 Estrategias de Gestión de Canal ..............61

2.2.6.5 Traspaso .............61

2.2.6.6 Funciones de Soporte de la Movilidad 63

2.2.7 Calidad de Funcionamiento del Sistema 64

2.2.7.1 Control de la interferencia 64

2.2.7.2 Estrategias de Diversidad 65

2.2.7.3 Control de la Velocidad de Transmisión de Datos Variable ...... 66

2.2.7.4 Técnicas de Mejora de la Capacidad .......66

2.2.7.5 Técnicas de Ahorro de Batería 66

2.3 Espectro............ .....67

CAPITULO 3

SERVICIOS DE IMT20000

3.1 Categorías de los Servicios IMT2000 ..71

3.1.1 Servicios Móviles 71

3.1.2 Servicios Interactivos 71

3.1.3 Servicios de Distribución .....71

3.2 Servicios de Telecomunicaciones de los IMT2000 .....71

3.2.1 Servicios de Red ....72

3.3 Servicios Suplementarios 73

3.4 Principales requisitos de calidad de las señales vocales 77

3.4.1 Calidad de las Condiciones de Extremo a Extremo ........77

3.4.2 Acústica del Microteléfono y Reconocimiento de la Voz 77

3.4.3 Velocidad Binaria Bruta de las Señales Vocales 78

3.4.4 Resistencia 78

3.5 Objetivos de los Codees de Señales Vocales de los 1MT2000 78

3.5.1 Servicio de Videotelefonía 80

3.5.1.1 Servicio de Videotelefonía para Redes de Banda Estrecha .... 81

3.5.1.2 Servicio de Videotelefonía para Redes de Banda Ancha 82

3.5.2 Aplicaciones Relacionadas con la Videotelefonía 82

3.5.3 Procedimientos ......83

3.6 Aspectos Relativos al Terminal 84

3.6.1 Requisitos Generales del Sistema 84

3.6.2 Calidad de Servicio 84

3.6.3 Requisitos de Interfuncionamiento e Intercomunicación .85

3.7 Servicio de Videotelefonía en la Red Telefónica Pública

Conmutada 86

3.7.1 Posibles Aplicaciones 87

3.7.2 Aspectos Relativos a la Red 87

3.7.3 Aspectos Relativos al Terminal 88

3.7.4 Calidad de Servicio 88

3.7.5 Intercomunicación con la Videotelefonía Móvil 88

3.7.6 Atributos y Valores 89

3.8 Objetivos de Calidad para Sistemas Inalámbricos para acceder

alas RTPC 90

3.8.1 Perspectiva de Calidad Global de la RTPC .91

3.8.1.1 Perspectiva de Calidad de Servicio de la RTPC 91

3.8.1.2 Perspectiva de Calidad de Transmisión de la RTPC 92

3.8.1.3 Efectos de Transmisión del Radiocanal Digital .......93

3.8.1.4 Objetivos de Calidad de Transmisión Vocal ..94

3.8.1.4.1 Calidad de Funcionamiento del Codificador Vocal 94

3.8.1.4.2 Atenuación ponderada por Acoplamiento del Terminal 95

3.8.1.4.3 Retardo y Respuesta del Eco 95

3.8.1.4.4 Control del Eco desde-el exterior del Sistema sin Hilos 96

3.8.1.4.5 Recorte (Temporal) ....97

3.8.1.4.6 Ruido de Canal en Reposo y Ruido de Fondo Artificial 98

3.8.1.4.7 Ancho de Banda y Atenuación 98

3.8.2 Distorsión de Cuantificación 99

3.8.3 Datos de Banda Vocal y otras Transmisiones no Vocales .......99

3.8.3.1 Requisitos de las Aplicaciones .........99

3.8.3.2 Idoneidad de la Calidad de Funcionamiento 100

3.8.3.3 Interfuncionamiento ., 102

CAPÍTULO 4

TECNOLOGÍAS DE RADIOTRANSMISIÓN PARA IMT2000

4.1 Evolución de los Sistemas de Comunicación Inalámbricos ........... 104

4.1.1 Primera Generación de Sistemas de Comunicación

Inalámbricos 104

4.1.2 Segunda Generación de Sistemas de Comunicación

Inalámbricos 106

4.1.3 Tercera Generación de Sistemas de Comunicación

Inalámbricos 106

4.2 Tecnologías de Transmisión Radioeléctrica 106

4.2.1 Bloques Funcionales de las Tecnologías de Transmisión

Radioeléctricas 107

4.2.2 Otros bloques funcionales 108

4.3 Características Técnicas Elegidas para la Evaluación de las

Tecnologías de Transmisión Radioeléctrica 108

4.3.1 Eficacia Espectral 109

4.3.2 Complejidad Tecnológica 109

4.3.3 Calidad 109

4.3.4 Flexibilidad de las Tecnologías Radioeléctricas 110

4.3.5 Repercusión en la Interfaz de Red 110

4.3.6 Capacidad de Optimización de la Calidad de la Unidad Móvil ...... 110

4.3.7 Eficacia en cuanto a cobertura y potencia 111

4.4 Pautas para la Evaluación de las Tecnologías de Transmisión

Radioeléctrica por Grupos de Evaluación Independientes 111

4.5 Metodología de la Evaluación 112

4.5.1 Criterios Objetivos 113

4.5.2 Criterios Subjetivos 113

4.5.3 Metodología para los Resúmenes de Evaluación de Criterios ...... 113

4.6 Descripción de las Tecnologías de Transmisión Radioeléctrica ... 114

4.7 Evaluación de las RTT realizada porGlobalstar... 116

4.7.1 Ventajas y Desventajas de las RTT 119

4.7.2 Reuso de frecuencias en el mismo sistema 120

4.7.3 Compartición de Frecuencias con otros Sistemas 120

4.7.4 Relación entre las potencia pico y promedio 121

4.7.5 Solución de Multicamino 121

4.7.6 Diversidad de Multicamino 122

4.7.7 Necesidad de Mitigarla Interferencia Intersímbolos 122

4.7.8 Diversidad Satelital 123

4.7.9 Incapacidad para usar Baja Velocidad en el código de Corrección

de Errores ..123

4.7.10 El Uso de Codificación Turbo 123

4.7.11 Handoff Suave y Súpersuave 124

4.7.12 Canal piloto multiplexado por división de código 124

4.7.13 Canal Piloto Auxiliar Multiplexado por División de Código 125

4.8 RTT Finalistas .;................. 125

4.8.1 Code División Múltiple Access (CDMA) 126

4.8.2 Time División Múltiple Access (TDMA) .................................. 128

CAPÍTULO 5

SEGURIDAD

5.1 Principios de Seguridad 130

5.1.1 Objetivos Generales de Seguridad 130

5.1.2 Requisitos de Seguridad del Sistema 131

5.1.2.1 Requisitos Relacionados con el Servicio 132

5.1.2.2 Requisitos Relacionados con el Acceso 132

5.1.2.3 Requisitos Relacionados con la Interfaz Radioeléctrica 133

5.1.2.4 Requisitos Relacionados con el Terminal 133

5.1.2.5 Requisitos Relacionados con la Asociación del Usuario .......... 134

5.1.2.6 Requisitos Operacionales de Red 134

5.1.2.7 Requisitos de gestión de seguridad ...134

5.1.3 Seguridad Proporcionada por IMT2000 - Prestaciones de

Seguridad 135

5.1.3.1 Prestaciones de Seguridad Relacionadas con el Usuario 136

5.1.3.1.1 Prestaciones de Seguridad Esenciales Relacionadas con el

Usuario 136

5.1.3.1.2 Prestaciones de Seguridad Facultativas Relacionadas con el

Usuario .....................................138

5.1.3.2 Prestaciones de Seguridad Relacionadas con la Prestación del

Servicio 139

5.1.3.2.1 Prestaciones de Seguridad Esenciales .................................... 139

5.1.3.2.2 Prestaciones de Seguridad Facultativas 139

5.2 Mecanismos de Seguridad 140

5.2.1 Requisitos de los Mecanismos de Seguridad 140

5.2.2 Clases de Mecanismos de Seguridad 141

5.2.2.1 Mecanismos de Autentificación 141

5.2.2.1.1 Clave Simétrica 141

5.2.2.1.2 Clave Asimétrica 143

5.2.2.1.3 Conocimiento cero 144

5.2.2.2 Mecanismos de Anonimato ; 145

5.2.2.2.1 Identidades Temporales que Generan Clave Simétrica 145

5.2.2.2.2 Confidencialidad de la identidad usando clave asimétrica 146

5.2.2.2.3 Acceso Anónimo 146

5.2.2.3 Mecanismos de confidencialidad 146

5.2.2.3.1 Cifrados de Bloque 147

5.2.2.3.2 Cifrado de Tren 147

5.2.2.4 Mecanismos de Seguridad No Criptográficos 147

5.2.2.4.1 Verificación de Usuario ............; 147

5.2.2.4.2 Registro 148

5.2.2.4.3 Cómputo de Llamadas 149

5.2.2.5 Mecanismos de Integridad ; 149

5.2.2.5.1 Cifrado.............. 149

5.2.2.5.2 Clave Simétrica 150

5.2.2.5.3 Clave Asimétrica 150

5.2.2.6 Mecanismos de No Repudio 151

5.3 Análisis de Amenazas y Riesgos 151

5.3.1 Amenazas Intencionales 151

5.3.1.1 Uso Fraudulento 151

5.3.1.1.1 Robo de Terminal Móvil 152

5.3.1.1.2 Robo de Credenciales de Usuario 152

5.3.1.1.3 Amenazas a la Integridad ...155

5.3.1.2 Amenazas a la Confidencialidad, Privacidad y Anonimato ....... 157

5.3.1.2.1 Revelación de Identidades de Usuarios 157

5.3.1.2.2 Revelación de la Ubicación de Usuarios .............157

5.3.1.2.3 Escucha furtiva de la comunicación del Usuario .158

5.3.2 Amenazas Accidentales 158

5.3.3 Amenazas Administrativas 158

5.3.3.1 Intrusión en la Base de Datos del Abonado/Usuario .....158

5.3.3.2 Introducción de Credenciales de Usuarios en otras Redes 159

5.3.3.3 Intrusión en la base de datos del sistema o funciones de

control de red 160

5.4 Procedimientos de Seguridad 160

CAPÍTULO 6

IMT2000 EN EL ECUADOR

6.1 IMT2000 para los Países en Desarrollo 163

6.1.1 Ventajas de las Tecnologías IMT2000 163

6.1.2 Objetivos que persiguen los Países en Desarrollo 164

6.1.3 Eí Servicio Fijo 164

6.1.4 Normalización 166

6.1.5 Flexibilidad 166

6.2 Células de gran tamaño, Necesidad de Repetidores y Utilización

de Satélites 167

6.2.1 Posibilidades Ofrecidas por los Satélites 167

6.2.2 Células de gran Tamaño en Sistemas Terrenales y Necesidad

de Repetidores ............................................................................... 168

6.2.3 Antenas y Polarización 168

6.2.4 Interconexión de Redes 1MT2000 Aisladas, Regionales y

Nacionales 169

6.3 Bosquejo de Diseño del Sistema IMT2000 para el Ecuador 172

6.3.1 Perspectiva General de! Sistema 172

6.3.2 Características del Sistema 173

6.3.3 Cálculo del Tamaño de las Microceldas 174

6.3.4 Estación en Plataforma de Gran Altura (HAPS) 177

6.3.4.1 Zonas de Cobertura 177

6.3.4.2 Tamaño de la Mega célula .........,.....;...... 178

6.4 Necesidades Reales de Espectro en Ecuador .179

6.4.1 Consideraciones Geográficas 179

6.4.1.1 Entorno 180

6.4.1.2 Sentido de Cálculo 180

6.4.1.3 Geometría de las Células 180

6.4.1.4 Superficie de las Células 181

6.4.2 Consideraciones de Mercado y de Tráfico 181

6.4.2.1 Tipo de Servicio 181

6.4.2.2 Densidad de Población 182

6.4.2.3 Nivel de Penetración 182

6.4.2.4 Usuarios /Célula 184

6.4.2.5 Parámetros de Tráfico 184

6.4.2.6 Tráfico por Usuario 186

6.4.2.7 Tráfico Ofrecido porCélula ., 187

6.4.2.8 Parámetros de la Función de la Calidad de Servicio 187

6.4.3 Consideraciones Técnicas y del Sistema 188

6.4.3.1 Número de Canales de Servicio por Célula 189

6.4.3.2 Velocidad de Transmisión de Canal de Servicio ........190

6.4.3.3 Tráfico................... .....190

6.4.3.4 Capacidad Neta del Sistema 190

6.4.4 Consideraciones de Resultado de Espectro 191

6.4.4.1 Espectro 192

6.4.4.2 Factor de Ponderación (o.) 193

6.4.4.3 Factor de Ajuste (p) ..................193

6.5 Procedimiento Legal a seguir por el Operador de Servicios

IMT2000 194

6.5.1 Autorización del Uso de Frecuencias 194

6.5.2 Renovación del Uso de Frecuencias ......195

CAPÍTULO 7

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

7.1 Conclusiones .198

7.2 Recomendaciones .201

BIBLIOGRAFÍA

ANEXOS

1. Glosario de Términos

2. Siglas

3. Cálculo de Tarifas por el uso de frecuencias del Servicio 1MT2000

4. Ocupación de las Bandas de Frecuencia para IMT2000 en el Ecuador

5. Proyección del Crecimiento de Abonados 1.MT2000 en el país, hasta el

año 2010

6. Tablas de Erlang

7. Documento informativo presentado en Brasil respecto a IMT2000

ÍNDICE DE TABLAS

CAPITULO I: MARCO GENERAL

1.1 Características generales de las demandas de tráfico de servicios vocales

y necesidad de espectro en las comunicaciones personales (zona de alta

densidad) 18

1.2 Estimación del espectro necesario para los servicios no vocales ........19

CAPÍTULO 2: ARQUITECTURA DE IMT2000

2.1 Ejemplos de parámetros típicos de células 55

CAPÍTULOS: SERVICIOS DE 1MT20000

3.1 Categorías de servicios de los IMT2000 (perspectiva de usuario) 75

3.2 Entornos radioeléctricos ..........79

3.3 Parámetros de los codees de señales vocales ...........80

3.4 Atributos de capa baja , 89

3.5 Atributos generales 90

3.6 Matriz de 3 x 3 de alto nivel de calidad de servicio 92

3.7 Exactitud del módem en función de la aplicación 100

3.8 Idoneidad de la calidad de transmisión estimada de los tipos de codificador

para diversos módems ......101

CAPÍTULO 4: TECNOLOGÍAS DE RADIOTRANSMISIÓN PARA IMT2000

4.1 Criterios objetivos y subjetivos de evaluación .......113

4.2 Tecnologías de transmisión por radio finalistas 126

CAPÍTULO 6: IMT2000 EN EL ECUADOR

6.1 Requisitos para e! servicio fijo ................171

6.2 Cálculo del tamaño de las microceldas ...176

6.3 Zonas de cobertura 178

6.4 Servicios y velocidades de IMT2000 ........181

6.5 Abonados de telefonía celular ....183

6.6 Usuarios / célula considerando entornos y servicios ..184

6.7 Intentos de llamada en la hora cargada considerando entornos y servicios .185

6.8 Duración de la llamada considerando entornos y servicios .......186

6.9 Factor de actividad considerando entornos y servicios .......186

6.10 Tráfico / usuario considerando entornos y servicios .....186

6.11 Tráfico ofrecido por célula en los entornos y servicios analizados ...187

6.12 Tráfico de grupo 189

6.13 Número de canales de servicio de grupo 189

6.14 Número de canales por célula .....189

6.15 Velocidad de transmisión de canal de servicio .190

6.16 Cálculo del Tráfico 191

6.17 Capacidad del sistema 192

6.18 Espectro de enlace 192

6.19 Espectros individuales ..193

ÍNDICE DE GRÁFICOS

CAPITULO I: MARCO GENERAL

1.1 Una visión de acceso global al siglo XXI ,. .....2

1.2 Ambientes con diferente densidad de usuarios '.6

1.3 Técnicas de transmisión por radio en el mundo .....10

1.4 Tecnologías de transmisión por radio ......11

1.5 Posible escenario para las comunicaciones personales dentro de los

IMT2000 (componente terrenal) 14

1.6 Algunos ejemplos de configuración para el sector de satélite de los

1.7 IMT2000 ...;. ...16

CAPÍTULO 2: ARQUITECTURA DE IMT2000

2.1 Modelo Funcional Básico .....22

2.2 Modelo de Referencia Funcional deja Red .......28

2.3 Interconexión directa SDF(M) - SDF(M) .........29

2.4 Interconexión directa SCF(M) - SDF(M) .30

2.5 Interconexión directa SCF(M) - SCF(M) ....30

2.6 Red IMT2000 autónoma ., ....36

2.7 MT2000 integrados en la red fija ...........38

2.8 Estación personal (EP) ...........38

2.9 Estación móvil con interfaz de terminal RDSI normalizada .........39

2.10 Estación personal tándem con la estación móvil 40

2.11 Central móvil con acceso inalámbrico .....40

2.12 Conceptos de elementos centrales 42

2.13 Método de bloques de construcción para maximizar la uniformidad de

diseño de múltiples interfaces radioeléctricos ..........................43

2.14 Método I para el interfaz radioeléctrico ............45

2.15 Método II para el interfaz radioeléctrico ..45

2.16 Modelo de protocolo previsto actualmente ....47

2.17 Modelo funcional de un subsistema radioeléctrico de alto nivel y grupos

funcionales ., 48

2.18 Estructura del canal lógico ...50

2.19 Células con estructura multicapa 54

CAPÍTULO 3: SERVICIOS DE 1MT20000

3.1 Configuración de referencia para los Sistemas de acceso sin hilos) ........91

3.2 Ejemplo de interrupciones intermitentes debidas al desvanecimiento 97

3.3 Ejemplo de instalación de un cancelador de eco para controlar el eco del

extremo distante 97

3.4 Ejemplo de eco de extremo próximo y de extremo distante 97

3.5 Posible disposición del terminal móvil y la estación base para la

transmisión de datos ........102

CAPÍTULO 4: TECNOLOGÍAS DE RADIOTRANSMISIÓN PARA 1MT2000

4.1 Evolución de los Sistemas de Comunicaciones 105

4.2 Bloques Funcionales y sus interdependencias 129

CAPÍTULOS: IMT2000 EN EL ECUADOR

6.1 Algunas utilizaciones posibles de las interfaces radioeléctricas 1MT2000

para el acceso inalámbrico a la red por los sistemas del servicio fijo 165

6.2 Interconexión de redes IMT2000 .....169

6.3 Interconexión de redes en un solo punto de la RTPC ...........................170

6.4 Perspectiva general del sistema .........................172

6.5 Cobertura del Ecuador con una HAPS .................180

PROLOGO i

PROLOGO

Los sistemas de comunicación inalámbrico han ¡do evolucionando rápidamente

en los últimos tiempos, partiendo de los celulares analógicos hasta la actualidad

en la que existen sistemas digitales, permitiendo la transmisión de señales no

vocales (transmisión de datos, videoconferencia, Internet, audio) utilizando el

espectro radioeléctrico.

Las necesidades de ancho de banda de estos servicios son mayores a las que

tienen los servicios celulares de voz, .esto obligó a buscar nuevos sistemas que

puedan manejar un mayor ancho de banda .

Los sistemas de comunicación tienden a hacerse universales, es decir, una

terminal de usuario podrá ser usada en cualquier parte del mundo.

Las necesidades de comunicación actuales obligan a los sistemas fijos modernos

(redes LAN, ISDN, RTPC, etc) a utilizar la comunicación inalámbrica para cubrir

grandes distancias con un menor costo.

En 1997 la UiT - R empezó a desarrollar una tecnología que reúna todas estas

características. El nombre de esta tecnología es IMT2000, un sistema de

comunicación universal que: puede manejar cualquier tipo de tráfico (vocal y no

vocal), utiliza lo último en tecnología, puede integrarse con facilidad a sistemas

fijos de comunicación, y permite un usuario que viaja desde cualquier parte del

mundo a otra no tenga necesidad de cambiar de terminal para comunicarse.

Esta tesis, la primera acerca de IMT2000, pretende presentar esta nueva

tecnología en un estudio lo más objetivo y preciso posjble.

En este trabajo se describe: la arquitectura de IMT2000 que le permite hacer

todo lo que se describió, los servicios que esta tecnología va a brindar, la

tecnología que se va a usar, los sistemas de seguridad utilizados y un prototipo de

modelo de aplicación en nuestro país.

EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico

PRESENTACIÓN

PRESENTACIÓN

El primer capítulo permite adquirir una visión global de los Sistemas de

Telecomunicaciones Móviles Internacionales 2000, con el fin de entender de la

forma más simple posible, lo que se viene en materia de comunicaciones, por ello

se enumeran las ventajas y servicios que estarán disponibles con los nuevos

sistemas, así como las alternativas tecnológicas existentes para mejorar la calidad

de servicio.

En el capítulo siguiente se revisan algunos aspectos que influyen sobre el modelo

de arquitectura de los sistemas IMT2000; se presenta las arquitecturas

funcionales de red, así como el modelo funcional básico de estos sistemas. Se

describe a continuación una arquitectura funcional de red que incluye las

interconexiones de red, para terminar dando algunos ejemplos sobre la inclusión

del modelo funcional en distintas configuraciones físicas.

Se dedica el tercer capítulo completo para dar una descripción detallada de una

amplia gama de servicios que estarán disponibles tanto para redes fijas como

para redes inalámbricas; como el desarrollo de los IMT200 adoptó un método por

fases, la primera fase incluye servicios de bajas velocidades (hasta 2 Mbps),

mientras que la segunda fase describe servicios con velocidades binarias más

altas como por ejemplo datos, imágenes, multimedia: videotelefonía, etc.

A partir del cuarto capítulo se describen las características de los entornos del

funcionamiento radioeléctrico, la accesibilidad de los sen/icios en los diferentes

entornos, teniendo en cuenta los requisitos del usuario, del sistema y los

1 requisitos operacionales. A continuación se procede a dar una definición de los

elementos lógicos y funcionalidades dentro del subsistema radíoeléctrico, para al

final dar una pequeña descripción de las posibles técnicas de transmisión por

radio utilizadas en los sistemas IMT2000,

EPN-F1E Andrés Freiré/Julio Pico

PRESENTACIÓN

El capítulo 5 se dedica básicamente a la seguridad que brindan los sistemas

1MT2000, dentro de lo cual están aspectos relativos a la legislación, requisitos,

mecanismos y procedimientos de seguridad.

En el siguiente capítulo se estudia la factibilidad de la implementación de los

IMT2000 en países en desarrollo como el nuestro, y dentro de esto se habla tanto

de la utilización del espectro, como del cumplimiento de los reglamentos de

telecomunicaciones en el Ecuador; se presenta entonces un bosquejo de diseño

del sistema IMT2000 para Ecuador basado en el modelo experimental propuesto

por Ericsson.

Por último se establece una serie de conclusiones y comentarios referentes a este

trabajo, en donde se incluye un análisis de lo que puede esperar un usuario local

de los sistemas de Telecomunicaciones Móviles Internacionales en cuanto a

servicios, costos y otros aspectos importantes.


CAP. I MARCO GENERAL

CAPITULO l(i)

MARCO GENERAL

El capítulo I está basado en la recomendación de la ITU-R M.687-2, así como en la información encontradaen la página oficial de IMT2000: www.itu.int/ímt

EPN-FJE Andrés Freiré/Julio Pico

CAP. i MARCO GENERAL 2

Este primer capítulo permite tener una idea bastante cercana del funcionamiento,

ventajas y servicios que estarán disponibles a partir de los Sistemas de

Telecomunicaciones Móviles Internacionales 2000.

1.1 VISION GLOBAL DE IMT2000 AL SIGLO XXI(li)

IMT2000 hará el sueño de comunicarse desde cualquier lugar, a cualquier hora,

una verdadera realidad.

IMT2000, fuente de comunicaciones móviles será el último accesorio personal

que combina las características de un teléfono, un computador, una televisión, un

periódico, una biblioteca, un diario personal y hasta una tarjeta de crédito.

Aplicaciones especializadas

Figura 1.1 una v/s/on de acceso global al siglo XXI®

^ Ver sección de Siglas(u° Gráfico obtenido de la revista Global Communications 1999, página 125.

EPN-EIE Andrés Freiré/Julio Pico

CAP. 1 MARCO GENERAL

IMT2000 integrará los sistemas de telefonía móvil, proveyendo los estándares que

entregarán servicios de nueva generación en un rango amplio de diferentes

ambientes.

1MT2000 proveerá un acceso inalámbrico hacia la infraestructura mediante

sistemas satelitales y terrestres, sirviendo a usuarios fijos y móviles en redes

públicas y privadas.

El estándar IMT2000 introducirá las comunicaciones móviles en el nuevo milenio.

IMT2000 se sustentará del poder de la tecnología digital para ofrecer un rango

mucho más amplio y sofisticado de servicios de la "era de la información".

1.2 VENTAJAS Y FLEXIE3ILIDADES

Existe una creciente necesidad de alcanzar un máximo nivel de interconectividad

entre redes de diferentes tipos para proveer a los clientes una mayor cobertura y

consistencia de servicios. Esto incluye celulares, PCS (Sistema de Comunicación

Personal), redes de datos y voceo (búsqueda) y servicios. Por tanto, es

importante anotar algunas de las ventajas más relevantes de estos nuevos

sistemas.

1.2.1 FLEXIBILIDAD: MULTI-AMBIENTE, MULTl-MODO, MULTI-ANCHO DE

BANDA

El soporte necesario para la interconectividad de redes es un sistema que provea

una mayor flexibilidad. Dicha flexibilidad debería permitir a los operadores

configurar y administrar sus redes de acuerdo con la demanda de servicio de

mercado.

Una flexibilidad ideal incluye las siguientes características: multi-funcionalidad,

multi-ambiente, multi-modo de operación y flexibilidad de multi-banda.



1.2.2 SELECCIÓN MÚLTIPLE DE ACCESO Y MODULACIÓN

La Tercera Generación de terminales Multimedia Inalámbricos deberá existir en

un mundo de múltiples estándares. Un único estándar de Tercera Generación

para interfase aéreo facilitaría los requerimientos de cobertura mundial. Sin

embargo, los diferentes intereses regionales y diferentes velocidades de progreso

deben ser tomados en cuenta.

Además, los operadores de redes móviles desean que exista compatibilidad con

la tecnología y equipos anteriores, así que los nuevos terminales todavía deberán

ser capaces de conectarse y trabajar con la vieja infraestructura de redes y

equipos.

La idea es que una tecnología adaptiva haga que sea factible que los terminales

multimedia multimodó/multibanda se interconecten con diferentes estándares,

antiguos y nuevos. Se necesitará de celdas inteligentes, así como de conmutación

flexible y transportes de infraestructura. Al mismo tiempo, un bajo costo es

esencial para asegurar un mercado en masa.

1.2,3 CONTROL FLEXIBLE

Existe la necesidad de evaluar la factibilidad de control flexible de las técnicas

para interfase de radio.

Se necesita un control flexible no sólo para adaptar un terminal móvil a un número

de diferentes interfases y ambientes, sino también para habilitar el control en

tiempo real y la sintonización dinámica de parámetros básicos (modulación,

codificación del canal, etc.) para optimizar el desempeño y el uso del espectro.



1.2.4 ADAPTACIÓN DEL SERVICIO

Un objetivo de los sistemas móviles de tercera generación es proveer una

cobertura universal y permitir que los terminales sean capaces de movilizarse a

través de diferentes redes de diferentes tipos. Lo que se piensa es que estos

servicios negociarán con la portadora de radio mediante una capa de adaptación

para asegurar canales en cada dirección, teniendo las características necesarias

de ancho de banda, retardo y calidad, reconociendo además que muchas

comunicaciones multimedia serán altamente asimétricas.

La necesidad de proveer en el futuro servicios no estandarizados, los cuales

puedan ser creados independientemente de la competitividad de los sitios y

ambientes multioperador que puedan existir, lo cual requerirá un cambio en el

concepto de interfase de radio.

Los diferentes elementos del interfase de radio (ejm: codificadores de canal,

moduladores, decodificadores, etc.) han fijado parámetros, mas bien, de manera

que estos elementos serían como una caja de herramientas gracias a la que los

parámetros de ancho de banda, calidad de transmisión y retardo puedan ser

seleccionados, negociados, asociados y disponibles a los requerimientos de un

teleservicio, de acuerdo a la capacidad instantánea del canal de radio. Este es

uno de los requerimientos para los terminales adaptivos para IMT-2000.

1.2.5 AMBIENTES MÚLTIPLES

Un buen Sistema de Acceso de Radio, particularmente un sistema adaptivo,

debería ser capaz de soportar operaciones con eficiente espectro de frecuencia,

eficiencia en cobertura y calidad de servicio en todos los ambientes físicos en los

cuales la comunicación inalámbrica y móvil toma lugar.

EPN-FÍE Andrés Freiré/Julio Pico


Los Sistemas de Tercera Generación deberían ser más flexibles que los de

Segunda Generación, lo cual debe ser un compromiso, ya que se tendrá una

situación multi-dimensional, que involucra diferentes ambientes físicos tales como:

el interior de un edificio, una calle urbana congestionada, una calle rural, etc.

Figura 1.2 Ambientes con diferente densidad de usuarios*

Existen diferentes ambientes de movilidad tales como: una persona estacionaria,

un peatón, movilidad vehicular y situaciones de alta velocidad. Finalmente existen

ambientes con diferente densidad de usuarios, incluyendo situaciones

tridimensionales.

El sistema de Acceso de Radío necesita adaptar de una manera óptima a todos

los ambientes de propagación (terrestre y satelital) y todos los ambientes de

tráfico, en donde, por ejemplo, un vehículo moviéndose rápidamente pueda

circular en un camino que está físicamente cerrado para un peatón.

' Gráfico obtenido de la dirección www.alcatel.CQm/press/pptOO/int2000/en/sldQ11 .htm. Enero2000.


CAP. ! MARCO GENERAL

1.2.6 MOVILIDAD AL INTERIOR DE UNA RED Y ENTRE REDES

Uno de los objetivos de la Tercera Generación es hacer realidad las

comunicaciones personales, relacionando un número (o un nombre) con un

servicio; la idea es que el usuario tenga movilidad a través de redes diferentes, lo

que podría significar que el usuario puede pasar de una red pública picocelular o

microcelular a una red macrocelular de área extendida (la cual sería en realidad

una red de segunda generación) y de ahí a una red móvil satelital.

Esa movilidad entre redes influye en el sistema de acceso de radio, ya que se

requiere del sistema que soporte tanto redes diferentes como las técnicas

diferentes de localización de subscriptores para que las llamadas de entrada

puedan ser correctamente enruladas hacia el subscriptor.

El nuevo diseño de arquitectura de redes requerirá una innovación considerable,

para crear formas de realizar administración de la movilidad distribuida a través de

las redes, de forma que las llamadas sean enaltadas con una eficiencia óptima y

retardo mínimo, consiguiendo así que las subredes independientes den el servicio

de mantenimiento a sus subscriptores.

La capacidad propia de enrutamiento de ATM(I) está siendo seriamente estudiada

como un posible nuevo método. De hecho el modelo de 1MT2000 propuesto para

el Ecuador en el capítulo sexto de este documento está basado en un modelo de

Ericsson que utiliza la interfaz de radio ATM inalámbrica.

1.2.7 SERVICIOS SATELITALES MÓVILES

La integración de servicios terrestres y satelitales es un atributo clave de

IMT2000. Juntos cubren un amplio rango de densidades de usuario, tipos de

servicios y disponibilidad de servicios que comprende IMT2000.

Ver sección de Siglas

EPN-FIB Andrés Freiré/Julio Pico


1.2.8 ACCESO INALÁMBRICO FIJO

La capacidad de 1MT-20QO para soportar servicios de acceso inalámbrico fijo es

una esencial necesidad en países subdesarrollados y será utilizado para provocar

competencia y/o capacidad suplementaria con las redes cableadas fijas en

muchos países desarrollados.

1.3 NUEVOS SERVICIOS Y CAPACIDADES

Proveyendo mejorías fundamentalmente en tres áreas: calidad de voz, cobertura

y costo, ya que los sistemas de tercera generación no serán suficientes para los

clientes del futuro. Un rango amplio de servicios accesibles en una variedad de

medios serán necesarios para satisfacerlas necesidades de los clientes después

del año 2005.

1.3.1 INCREMENTO DE LA DEMANDA CON SERVICIOS DE GRAN ANCHO

DE BANDA (DATOS, IMÁGENES, MULTIMEDIA, ETC.)

El concepto de oficina móvil utilizando libros inalámbricos en una Red LAN

Inalámbrica de Área Extendida será probablemente una realidad en el año 2005 y

requerirá mucho más ancho de banda que lo que hoy se necesita.

Similarmente, otros servicios de transmisión inalámbrica de imágenes estarán

posiblemente disponibles, por ejemplo, imágenes médicas para doctores, mapas

de carreteras en tiempo real para vehículos, etc.

Recientemente, algunas administraciones han dedicado considerables rangos de

frecuencia en otras bandas para direccionar el creciente interés en

comunicaciones inalámbricas de datos con grandes anchos de banda en un

ambiente de oficina o el ambiente de una sala de clases.

EPM-FIE Andrés Freiré/Julio Pico

CAP. I MARCO GENERAL 9

Los sistemas están pensados como capaces de ofrecer el manejo de altos anchos

de banda, incluso para sistemas con cobertura de área pequeña, tal como el

interior de un edificio u otras aplicaciones de alta densidades tales como estadios

de deportes, centros comerciales, etc.

Existen desafíos importantes para proveer medios de integración y de

interconexión entre redes en otras bandas de 1MT2000, y para proveer la

tecnología a bajo costo.

1,3.2 ANCHO DE BANDA POR DEMANDA

Los conceptos de tercera generación imponen el requerimiento para proveer

servicios de banda ancha, interconectando con ISDN(I) de banda ancha. Esto ha

sido aclarado por los medios de acceso inalámbrico con autopistas de información

para aplicaciones multimedia,

La multimedia puede manejar un enorme rango de velocidades de datos, desde

un simple voceo de mensajes de baja velocidad, pasando por la voz y llegando

hasta la transferencia de archivos o video de altas velocidades. Por tanto el

sistema de Acceso de Radio debería ser capaz de proveer un ancho de banda por

demanda.

Algunas aplicaciones, tales como descargas de software, requerirán una alta

asimetría de capacidad de datos, requiriendo altas velocidades en una dirección,

pero muy bajas velocidades en el camino de retorno. Además, algunos de los

servicios requieren transmisión continua (tales como video conferencias de

'escritorio), otros requieren bajo retardo y otros requieren integridad absoluta. La

naturaleza variable de un canal de radio ha sido mencionada; requiriendo

adaptivos anchos de banda desde el sistema de Acceso de Radio.

Ver sección de Siglas



1.3.3 PERMISOS Y REGULACIONES PARA IMT-2000

La Conferencia Mundial de Radio de 1992 identificó un rango de ancho de banda

de 230 MHz en las bandas de 1885-2025 MHz y 2110-2200 MHz. Las

administraciones de telecomunicaciones alrededor del mundo han comenzado un

proceso de replanteo (redistribución) de la banda de 1 a 3 GHz para acomodar

estos sistemas a futuro.

Los rangos de frecuencia situados entre 1980-2010 y 2170-2200 MHz fueron

fijados por la Conferencia Mundial de Radio (1992) para disponer a nivel mundial

para el Servicio Satelital Móvil en el 2005. Estas bandas son requeridas para

acomodar la componente satelitai de IMT-2000.

1.4 ALTERNATIVAS POR RADIO

MHz 18501900 1950 2000 2050 2100 2150 2200 2250

ITUAÜocatíons

. .*„.„.

Europa

1

—"-'-"•"'— •——•—•••—-——————'

j -îjjr^gag^,

GSM

1300

J-apan

USA

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PCS

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MSS

Reser/ed MSS

Figura 1.3 Técnicas de transmisión por radio en el mundo®

El proceso de evaluación de la RTT fue diseñado para ser tan transparente y

equitativo como sea posible. Mientras existen muchas tecnologías compitiendo,

(O Gráfico obtenido de la página \v\vw.itu.mtyiml/8 Hcense/index.html. Noviembre 1999.

EPN-Fffi Andrés Freiré/Julio Pico

CAP. MARCO GENERAL 11

el proceso de evaluación RTT no necesariamente favorece a un sistema más que

a otro.

ll-2!£°L~^.3*£Srtî DECT j

| UWC-136

[* WIMS W-CDMÁ

TD-SCDMA

L W-CDMA

W-CDMA Jl

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Inmarsat

Figura 1.4 Tecnologías RTT para los diferentes ambientes®

1.5 CALIDAD DE SERVICIO

Existen formas subjetivas y objetivas de medir la calidad de servicio, anotándose

a continuación las más importantes.

1.5.1 CALIDAD DE VOZ, COBERTURA Y COSTO

Estudios de mercado han mostrado que cuando los clientes son preguntados a

cerca de las cosas importantes para ellos en un servicio inalámbrico, tres son las

respuestas presentadas;

(1) calidad de voz

(2) cobertura

(3) costo

Gráfico obtenido de la página http://www.itu.int/imty2 rad devt/. Noviembre 1999.

EPN-FEB Andrés Freiré/Julio Pico


Por lo tanto, los sistemas de tercera generación deben primero dirigir sus

esfuerzos a satisfacer estas demandas, por ejemplo, habilitar una calidad de voz

mejorada, soportar mayores capacidades de cobertura sin que se note el cambio

entre subredes, y que permita a los operadores ofrecer servicios a un precio

competitivo.

1.5.2 ASPECTOS DE LA CALIDAD DE SERVICIO, TRANSMISIÓN Y

RETARDO

Con la variedad de servicios esperados, tanto la calidad de transmisión como el

retardo necesitan ser adaptados sobre un rango muy amplio, junto con el ancho

de banda y las velocidades de datos. Para servicios móviles de voz y video, la

tasa máxima de errores BER es especificada usualmente como 10~3, mientras que

para servicios de datos se requiere del sistema de acceso de radio una tasa de

BER máxima de 10"5.

Estas tasas de errores para radio son sensiblemente peores que las

proporcionadas por redes fijas y por tanto los codificadores y adaptadores de

datos deben proveer al usuario la calidad de servicio necesaria.

El retardo atribuido a la parte del acceso de radio de los sistemas de segunda

generación de hoy en día es aproximadamente 50 milisegundos. Otras partes del

sistema toman arriba de los 90 milisegundos (un camino). Por sí mismo, para

aplicaciones de alta velocidad, este retardo no obstruye, pero unido a otros

retardos (sistemas troncales, enlaces satelitales, etc.) puede llegar a ser un

problema, lo cual siempre se desea mejorar.

Para servicios de datos multimedia, existe probablemente una gran variación en el

retardo, y esto será un aspecto importante en la adaptación del servicio provisto

por operadores en conjunción con los terminales adaptivos. Se requerirá además

diversos grados de asimetría en los canales.

EPN-FIE 'Andrés Freiré/Julio Pico


Para tener un mayor alcance, los operadores de redes móviles deben mejorar la

calidad de sus redes, este aspecto será uno de las más importantes aplicaciones

en la adaptación de los sistemas lMT-2000 con terminales con capacidad

suficiente para transferencia de software.

1.5.3 CAPACIDAD Y EFICIENCIA INCREMENTADAS

La clara tendencia va hacia el crecimiento significativo a nivel mundial del número

de abonados inalámbricos. Cada operador inalámbrico debe prepararse para

sufragar los gastos de este crecimiento. Los sistemas de tercera generación

deben, portante, proveerá los operadores, económicos y eficientes medios que

permitan dar servicio a tos nuevos abonados.

Cualquiera que sea el nuevo sistema, este debe proveer mejoras en la eficiencia

de la red tal como nuevos servicios que hagan que los operadores se motiven a

usarlos.

El reto para los Sistemas de Tercera Generación es hacer realidad el uso más

eficiente del espectro que los sistemas de segunda generación para

comunicaciones de voz y además de mantener un óptimo uso del espectro para

todos los servicios al mismo tiempo, pese a las diferentes demandas para

velocidades de datos, simetría, calidad y retardo del canal.

1.6 NECESIDADES DE ESPECTRO

En la estimación del tráfico deberá tenerse en cuenta que el tráfico no telefónico

' constituye cada vez un mayor porcentaje del tráfico total, debido a que ya no se

quiere transmitir únicamente voz sino también datos y a grandes velocidades.

La figura 1.5 permite entender de mejor manera los posibles escenarios para las

comunicaciones personales dentro de los ÍMT200Q (componente terrestre):



o*K

! .5

'81 '

s a

' Gráfico obtenido de [a recomendación UIT-R M.687-2



Las interfaces radioeléctricas para la componente terrenal, mostradas en la figura

1.5 son:

R1:\a interfaz radioeléctrica entre una estación móvil (EM) y la estación de base

(EB);

R2:la interfaz radioeléctrica entre una estación personal (EP) y la estación de

base personal (UC);

Mientras que para la componente satelital (Figura 1.6) se tendría:

R3:\a interfaz radioeléctrica entre el satélite y la estación terrena móvil (ETM),

Los IMT2000 tendrán en cuenta también el encaminamiento automático del

tráfico entre sistemas terrenales y móviles por satélite;

R4:una interfaz radioeléctrica adicional utilizada para alerta (búsqueda), en el

caso de una llamada encaminada a un terminal de los IMT2000.

Conviene señalar que ésta no es necesariamente una lista completa de todas las

interfaces.

Las Figuras 1.5 y 1.6 dejan ver los posibles escenarios de evolución e

implantación de comunicaciones personales dentro de los IMT2000.



Satélite o constelación de satélites

Vehículo (privado,público) tenestre,marítimo oaeronáutico')

Enlace de conexión

Cualquier entornoIMT2ÜOO

Enlace del serviciofijo por satélite

\o — .Cl_

/

__ ETM

ETP: estación terrena personal (portátil) m _, , , , . ,.,-ror,™ L , ,CTM ^-,A^^rr L,'wli t'J El empleo de estaciones IMT200Q a bordo de unaETM: estación terrena móvil aeronave no puede admitirse a causa de la posibilidadDS: búsqueda por satélite de interferencia perjudicial en los sistemasUC: estación celular electrónicos de aeronave.

CL: central [ocal (2> Estación terrena fija.EP: estación personal

FIGURA 1.6(l'

Algunos ejemplos de configuración para el sector de satélite de los IMT200Q

Gráfico proporcionado por recomendación UU-R M.687.2



Tomando en cuenta todos estos aspectos ia UIT-R hace un estudio de la cantidad

de tráfico vocal y no vocal generado porcada una de las estaciones dentro de una

ciudad densamente poblada (en el sexto capítulo se realiza este análisis para el

caso del Ecuador), obteniendo una anchura de la banda mínima necesaria para

sen/icios vocales y no vocales de aproximadamente 230 MHz.

Los parámetros esenciales en que se basa este cálculo figuran en los

Cuadros 1.1 y 1.2.

Se ha supuesto la utilización de codificadores vocales de velocidades mayores en

estaciones personales baratas. Téngase en cuenta que las redes fijas actuales

utilizan codificadores con velocidades binarias de 64 kbit/s y que las aplicaciones

móviles van de 32 Kbps a aproximadamente 10 kbps.

Se piensa que la elección de la técnica de acceso (AMDFÍO, AMDT(il) o AMDCt¡ii))

no influye sustancialmente en la estimación global. Las estimaciones de los

Cuadros 1.1 y 1.2 corresponden a zonas metropolitanas densas:

Reconociendo que los objetivos para IMT-2000 han sido pensados y mejorados

desde 1992, y que ahora parece haber un crecimiento en la demanda por la

capacidad de proveer servicios de datos con velocidades más altas (hasta 2 Mbps

en la fase inicial y hasta 20 Mbps en las fases siguientes), probablemente existirá

la necesidad de un espectro adicional para soportar la componente terrestre de

IMT-2000. Un estudio adicional es necesario en esta área.

(O (¡i) O»)Ver el Glosario de Términos

EPN-FÍE Andrés Freiré/Julio Pico


Especificaciones

Cobertura radioeléctrica (%)

Altura de la antena de la estaciónde base (m)

Estación de base instalada eninteriores/exteriores

Densidad del tráfico (E/km2)

Superficie de la célula (km2)

Probabilidad de bloqueo (%)

Tamaño de la agrupación(emplazamientos decélula x sectores/emplazamiento)

Anchura de banda dúplex porcanal (kHz)

Tráfico por célula (E)

Número de canales por célula

Anchura de banda (MHz)

Estaciónt3):

Volumen (cm3)Peso (g)Potencia máxima

Estación móvilen exteriores

Iníerfaz R1

90

50

No/Sí

500

0,94

2

9

25

470

493

111

Montada envehículo o

portátil

5 W

Estaciónpersonal enexterioresInterfaz R2

> 90

< 10

SÍ/SÍ <2)

1 500

0,016

1

16

50

24

34

27

< 200<200

50 mW

Estaciónpersonal eninterioresInterfaz R2

99

<3(1)

SÍ/SÍ (2)

20 000(1)

0,0006

0,5

21(3 pisos)

50

12

23

24

< 220< 20010 mW

("O Porpiso.(2) Caso usual.(3) Se dispondrá de una diversidad de tipo_s de terminales, en consonancia con las

necesidades operacionales y de los usuarios.

CUADRO 1.1(í)

Características generales de las demandas de tráfico de servicios vocales y

necesidad de espectro en las comunicaciones personales (zona de alta densidad)

co Cuadro mostrado en la recomendación de la UiT-R M.687.2



Densidad detráfico (E/km2)

Anchura debanda dúplexpor canal (kHz)

Anchura debanda (MHz)

MS en exterioresInterfaz R1

Conmutación decircuitos

45

100

Conmutación de

paquetes

37

50

56

MS en exterioresInterfaz R2


(1)

50

Conmutacíón de

paquetes

150

50

3

MS en interioresInterfaz R2


2 500(2)

50

Conmutaciónde paquetes

2 000(2)

50

6

(1) Insignificante.

(2) Por piso.

CUADRO 1.2lí)

Estimación del espectro necesario para ios servicios no vocales

Sin embargo, basados en estos estudios del sector de Radiocomunicaciones de la

ITU, se concluyó que a nivel mundial se necesitaría 230 MHz para soportar los

IMT-2000 (170 MHz para estaciones móviles y 60 MHz para estaciones

personales). Consecuentemente la Conferencia Mun.dial de Radio identificó las

bandas 1885-2025MHz y 2110-2200MHz como las más convenientes a nivel

mundial para la implementación de IMT-2000; las bandas 1980-2010 MHz y

2170-2200 MHz fueron identificadas para la componente satelital de IMT-2000.

co Cuadro mostrado en la recomendación de la UIT-R M.687.2

EPN-FTE Andrés Freiré/Julio Pico

CAP. II ARQUITECTURA DE 1MT2000 20

CAPITULO II

ARQUITECTURA DE IMT2000


CAP. II ARQUITECTURA DE IMT2000 21

¿Cómo trabaja IMT2000? Es lo que se responde en este capítulo. Las

funciones que cumple IMT2000 a fin de lograr su cometido (satisfacer

las necesidades de comunicación de los usuarios) se presentan en la

arquitectura de red, además para poder entender como IMT2000

funciona en determinadas circunstancias se presenta varios ejemplos de

interconexión. Finalmente se ve como IMT2000 maneja su interfaz

radioeléctrica.

2.1. ARQUITECTURA DE RED(Í>

IMT2000 se describe a través de: los modelos funcionales que presentan la

arquitectura de red y de algunos ejemplos de configuración que permiten entender

su funcionamiento.

2.1.1 MODELO FUNCIONAL DE IMT2000

Los modelos funcionales son:

2.1.1.1 Modelo básico

La figura 2.1 presenta el modelo básico. Se muestra, en forma general, las distintas

entidades funcionales que se usan para proporcionar el servicio de 1MT2000, sin

tomar en cuenta el entorno (microcélulas, macrocélulas, coberturas puntuales por

satélite, etc.), y las relaciones funcionales entre esas entidades funcionales.

Las entidades funcionales son tres:

(l) Esta parte está basada en la recomendación 817 de la UIT- R (Las figuras 2.1 - 2.11 son tomados

de dicha recomendación)



Lado móvil

Gestióndel servicio

Relación de gestión del servicio

Relación de control del servicio

Relación de control de la Ilamadafconexión

Conexión del soporte y relación de control de la conexión del soporte

Figura 2.1: Modelo funcional básico



1. Gestión del servicio.- son las funciones de creación y prestación de servicios,

poder de control del cliente y apoyo a la administración, coordinación y control de

base de datos.

Estas funciones son:

• Función de gestión de servicio (SMF). - comprende el control de: gestión de

servicio, prestación del servicio y despliegue del servicio.

• Fundón de acceso a /a gestión del servicio (SMAF). - da una interfaz a la

SMF.

> Función de entorno de creación del servicio (SCEF). - define, desarrolla,

prueba e introduce un servicio en la SMF. Esta función produce modelos

lógicos y de datos de servicio,

2. Inteligencia,- comprende funciones de lógica y, control de servicio y capacidades

admitidos.


• Función de datos de servicio (móvil) (SDF(M)). - almacena datos de servicio y

movilidad (por ejemplo: perfil de servicio e información sobre el

emplazamiento), verifica la coherencia de los datos, e inicia la actualización

de los mismos.

• Función de control del servicio (móvil) (SCF(M)).- contiene la lógica global y el

tratamiento relacionados con el servicio. También tiene las funciones

específicas móviles y da control general de servicio.

EPN-FiE Andrés Freiré/Julio Pico


En general, se tienen las siguientes funciones: control de la búsqueda (por

ejemplo, iniciación de la búsqueda, respuesta al proceso de búsqueda)

análisis de las características de servicio (por ejemplo, verificación de la

compatibilidad), prestación de información de encaminamiento, realización de

la gestión de localización, realización de la gestión de identidad, verificación

del abonado, autenticación del abonado, tratamiento de la autenticación, y

control de la confidencialidad (por ejemplo, gestión del cifrado).

• Función de almacenamiento móvil (MSF).- almacena: datos en el lado de la

interfaz radioeléctrica, información de localización y, parámetros relacionados

con la identidad y seguridad.

• Función de control móvil (MCF}.~ proporciona la lógica y el tratamiento

relacionado con el servicio necesario en el lado móvil de la interfaz de

radiocomunicaciones.

En general se tienen las siguientes funciones: vigilancia y análisis de la

información de red, iniciación de la actualización de localización, proceso de

autenticación y, reconocimiento de la búsqueda y respuesta a la misma.

3, Acceso y transporte.- son funciones de control de acceso, llamada y soporte.

Incluye las funciones relacionadas con los 'recursos de radiocomunicaciones entre

las unidades móviles y la red y, los aspectos de red fija que se usan en el

sistema.


• Función del control del acceso y_ ia_ llamada (ACCF).- básicamente establece

una llamada al extremo distante de la red y asocia los recursos de

radiocomunicaciones y de nodo de la llamada.



Se cumplen las siguientes tareas: análisis y tratamiento de las peticiones de

servicio móvil; establecimiento, gestión y liberación de una llamada;

adaptación del control de la llamada entre los IMT200Q y la RTPC/RDSÍ;

mantenimiento de los estados de llamada de la red; invocación de la lógica de

servicio (por ejemplo, pedir la información de encaminamiento); entrega de los

recursos especiales; petición de la atribución de recursos de

radiocomunicaciones; petición de la atribución de recursos de red; realización

del traspaso entre RRC (entre ACCF y dentro de la misma); y, realización de

la operación de tasación.

• Control de sopo/te (BC).- proporciona el soporte a la ACCF mediante el control

de los recursos de soporte.

Realiza las siguientes funciones: selección y creación/eliminación de los

recursos de soporte; conexión, mantenimiento y desconexión de las

conexiones del soporte; realización del encaminamiento para las conexiones

del soporte del lado de la red; y, proporcionar información relativa a la

tasación.

• Control de los recursos de radiocomunicaciones (RRC).- realiza el control de

los recursos y las conexiones de radiocomunicación dentro de una zona

determinada.

Se realizan las siguientes funciones: gestión del radiocanal (incluido el control

de acceso); supervisión de! radiocanal (incluida la evaluación de los resultados

de la medición del radiocanal efectuada a partir de la RFTR); control de la

potencia del radiocanal; análisis de los informes del entorno móvil de

radiocomunicaciones; iniciación del traspaso debido a cambios del entorno de

radiocomunicaciones (entre las funciones RRC y dentro de una de ellas);

ejecución del traspaso dentro de la RRC; gestión de la emisión de información



sobre el sistema (información sobre la red y sobre el acceso de

radiocomunicaciones); y, ejecución de la búsqueda.

• Control del soporte de radiocomunicaciones (RBC}.- conecta, mantiene y

desconecta el soporte de radiocomunicaciones y lo enlaza con la red fija,

• Transmisión y_ recepción de las frecuencias radioeléctrícas (RFTR}.~ realiza la

gestión de radiocomunicaciones dentro de una célula determinada.

Se cumplen las siguientes funciones: generación, emisión y recepción de

frecuencias radioeléctricas, incluyendo: codificación y decodificación en origen

(por ejemplo, voz); codificación y decodificación de protección frente a errores;

cifrado y descifrado; multiplexación y demultiplexación del canal de banda de

base; modulación y demodulación; multiplexación y demultiplexación de la

portadora RF; ampliación de RF,

Otras funciones son: detección del acceso inicial (aleatorio);

interfuncionamiento del canal de red y de las radiocomunicaciones; medición y

notificación del canal de radiocomunicaciones; y ejecución del control de

potencia.

• Función del control de llamada móvil (MRRC}.~ se realizan las siguientes

funciones: supervisión del canal de radiocomunicaciones; notificación del

entorno local de radiocomunicaciones (si es móvil asistido o traspaso

controlado móvil); iniciación del traspaso (si es traspaso controlado móvil);

vigilancia y análisis de la información de acceso de radiocomunicaciones.

• Transmisión y_ recepción de radiocomunicaciones móviles (MRTR).- se

realizan las siguientes funciones: generación, emisión y recepción de

frecuencias radioeléctricas incluyendo: codificación y decodificación en origen

(por ejemplo, voz); codificación y decodificación de protección frente a errores;



cifrado y descifrado; multipíexación y demultiplexación del canal de banda de

base; modulación y demodulación; multipíexación y demultiplexación de la

portadora RF; ampliación de RF. Otras funciones son; mediciones del canal

radioeléctrico; y, ajuste del nivel de potencia.

* Grupo de funciones móviles (MFG}.- abarca las funciones de las entidades

funcionales en el lado móvil.

2.1.1.2. Modelo de referencia funcional de la red e interconexión de redes

La figura 2.2 presenta un modelo de referencia funcional formado por cinco redes, las

cuales son:

1. Red de origen.- es la red que presta el servicio desde el punto de vista del

origen de la llamada móvil. Las partes de control de red desde el punto de vista

de este tipo de red se indican con el subíndice "o" de la siguiente manera:

SDF(M)oy SCF(M)o.

2. Red base de origen.- es la red principal del abonado móvil y de los datos de

dirección desde el punto de vista del origen de la llamada. Las partes de control

de esta red se indican con el subíndice "oh" de la siguiente manera: SDF(M)oh y

SCF(M)oh.

3. Red de terminación.- es la red que presta servicio desde la recepción de la

-llamada móvil. Las partes de control de esta red se indican con el subíndice T de

la siguiente manera SDF(M)t y SCF(M)t.

4. Red base de terminación.- es la red principal del abonado móvil y de los datos

de dirección desde el punto de vista de la recepción de la llamada. Las partes de

control de esta red se indican con el subíndice "th" de la siguiente manera

SDF(M)thySCF(M)th.


CAP. I! ARQUITECTURA DE JMT2000 28

5. Red intermedia.- esta red sirve solo para el encaminamiento y establecimiento

de la conexión entre origen y destino. Esta red no es fundamental, ya que no

tiene nada que ver con la arquitectura funcional de la red.

Las diferentes conexiones entre los distintos grupos de SDF(M) y SCF(M) mostrados

en la figura 2.2 dan lugar a ciertos recursos de distribución de lógica de servicio

entre SDF(M) y SCF(M).

Red de origen Red determinación

Figura 2.2: Modelo de Referencia Funcional de ¡a Red

En la conexión directa SDF(M)-SDF(M) se gestiona directamente ios datos de

movilidad y servicio sin afectar a las demás entidades funcionales. Se pueden

comunicar mutuamente las SDF(M) sin importar el lugar de almacenamiento de los

datos, pero es necesario funcionabilidades adicionales para el procesamiento

completo de ios datos. En ia figura 2.3 se presentan todas las posibles conexiones

que se pueden dar entre SDF(M)s.


CAP. ARQUITECTURA DE IMT2000 29

En la conexión directa SCF(M)-SDF(M) distante la SCF(M)o tiene la posibilidad de

pedir directamente los datos de abonado y la información de ruteo al abonado de

destino. La SDF(M)h requiere de funciones que le permiten acceso a los datos

distantes y a la seguridad de acceso. En ia figura 2.4 se presentan todas las posibles

conexiones que se pueden dar entre un SCF(M) y un SDF(M) distante.

En la conexión directa SCF(M)-SCF(M) todo el acceso de datos está bajo el control,

incluido los procedimientos de seguridad de acceso, del SCF(M). La SDF(M) tiene la

función de simple almacenador de datos, pero la actualización de la SDF(M) visitada

es más complicada porque se requiere más entidades, además la SCF(M) debe ser

informada o darse cuenta de los cambios de datos en la SDF(M) asociada. En ia

figura 2.5 se presentan todas las posibles conexiones que se pueden producir entre

SCF(M)s.

Figura 2.3: Interconexión directa SDF(M)-SDF(M)



Figura 2.4: Interconexión directa SCF(M)~SDF(M) distante

Figura 2,5: Interconexión directa SCF(M)-SCF(M)



2.1.2. DESCRIPCIÓN RESUMIDA DE LAS RELACIONES DINÁMICAS

Las siguientes son algunas relaciones entre las diferentes entidades funcionales

respecto a la figura 2.2.

2.1.2.1. Actualización de la localización

La entidad MCF móvil se mantiene constantemente vigilando y analizando la

información de la red de su entidad RRC, y la MRRC continuamente analiza el

entorno de radiocomunicaciones, de tal manera que, si se detecta una célula en una

nueva zona de emplazamiento/búsqueda es mejor que la actual, se pide autorización

de acceso al MCCF/MRRC.

Una vez que la entidad funcional MRRC logró eí acceso aleatorio inicial en función de

la información de acceso de la red: la entidad RRC proporciona un recurso de

radiocomunicaciones adecuado y se pide una actualización de emplazamiento a la

MCF(M) visitada.

Se realiza el proceso de autentíficación entre las entidades funcionales SCF(M)o y

MCF con los parámetros de identificación de la SDF(M)oh y se realiza la

actualización de ía localización. La estación móvil puede autentificarse a sí misma.

Una vez que se ha realizado la actualización de emplazamiento, la SDF(M)oh debe

informar a la anterior SDF(M) anteriormente visitada que la estación móvil se ha

desplazado a otra zona controlada por otra SDF(M). Esta comunicación se realiza

directamente o mediante la SCF(M)oh o de la SCF(M) previamente visitada en

función del tipo de conexión entre el SDF(M) y el SCF(M).



2.1.2.2. Establecimiento de la llamada originada en móvil

La MCCF trata ¡nicialmente la petición de llamada de un usuario. La petición de

establecimiento de llamada se transmite a la ACCF, una vez que la MCF/MSF haya

realizado el control inicial de servicio y la MRRC/MRTR- RFTR/RRC haya logrado el

acceso inicial aleatorio. La ACCF pide la lógica de servicio a la SCF(M)o destino de

la llamada para ei establecimiento de la llamada de salida.

La SCF(M)o realizará la autentificación hacia la MCF, el análisis de características y

la verificación de compatibilidad respecto al servicio pedido para lograr el acceso a

los datos de la SDF(M)o.

Después de la respuesta positiva de la SCF(M)o, la ACCF comenzará el envío de la

llamada hacia el otro lado de la red y dará un recurso de radiocomunicaciones

apropiado vía RRC/RBC/RFTR/MRTR/MRRC.

Se puede retrasar la atribución de los recursos de red y radiocomunicaciones hasta

que el usuario solicitado haya contestado la llamada. La SCF(M)o puede pedir a la

SCF(M)t que avise al usuario solicitado y que obtenga su respuesta antes de atribuir

algún recurso.

Cuando la llamada finaliza, la ACCF libera los recursos, envía la tarifación a la

SCF(M) y luego se transmite a una entidad apropiada (por ejemplo SDF(M)oh) para

tratamiento posterior.

2.1,2.3. Establecimiento de la llamada terminada en móvil

La llamada inicia en un terminal de tipo fijo o de tipo móvil y termina en un terminal

de tipo móvil. Para lograr esto se pide a una SCF(M) información para el

encaminamiento. Si la llamada empieza en una terminal fija la información para el

encaminamiento puede pedirse a una central apropiada.



Se procede a explicar el proceso de establecimiento considerando que la llamada

inicia en un terminal tipo 1MT2000.

Una vez determinado que el destino va a ser una terminal móvil, la ACCF de origen

pide a la SCF(M)o la información de encaminamiento; luego la SCF(M)o transmite la

petición a la SDF(M)th del terminal deseado en función de la interconexión

SDF(M)/SCF(M). Si se comunica a una terminal UPT, se puede usar una base de

datos UPT.

La SCF(M)o puede pedir a la SCF(M)t que localice a la terminal antes de brindar

algún recurso, o enviar la llamada a la ACCF, la cual pedirá a la SCF(M) que localice

a la terminal de destino.

Luego la SCF(M)t pone en marcha el proceso de búsqueda en las entidades

funcionales RRC que pertenecen a la zona que la que está registrada la estación

móvil. La entidad funcional MCF en la estación móvil detecta la búsqueda y realiza

con éxito un acceso a la RFTR/RRC correspondiente. El resultado de la búsqueda se

envía a ia SCF(M)t.

La SCF(M)t hace un acuse de recibo de la transferencia de llamada después del

proceso de autentificación realizado entre la SCF(M)t y la MCF de estación móvil de

destino, y del análisis exitoso de las características de servicio.

Sí la SCF(M)o requiere localización se le envía información adicional de

encaminamiento para que de instrucciones a su ACCF con el objetivo de encaminar

la llamada a la ACCF/RBC/RRC de destino.

2.1.2.4. Traspaso

Se realiza e! traspaso o cambio del trayecto de radiocomunicaciones durante una

comunicación con el objetivo de mantener ia calidad de servicio. El traspaso puede


CAP, II ARQUITECTURA DE IMT2000 34

ser realizado por el lado móvil, por el lado de la red, o por una combinación de los

dos.

Para realizar el traspaso, la entidad funcional MRRC examina la calidad del canal

actual utilizado y la compara con las posibles células candidatas al traspaso. Si el

traspaso ha sido realizado con asistencia del lado móvil, los resultados de la

medición se envían a la entidad funcional RRC de la red para facilitar el traspaso

controlado por la red. Si las mediciones han sido realizadas en el lado de la red,

están a cargo de la entidad RFTR y se la comunican a la RRC.

Si la entidad funcional MRRC o la RRC detecta la necesidad de traspaso, se realiza

la petición del traspaso, la cual es tratada por la RRC. Si la célula de destino es

controlada por la RRC, la misma se encarga de atribuir y conmutar el nuevo canal;

caso contrario, la ACCF realiza el traspaso de red.

Si la estación móvil controla el traspaso (la petición de traspaso se envía a la nueva

célula), la RFTR/RRC y la ACCF deben identificar la conexión inicialmente utilizada y

conmutarla al nuevo RFTR/canal.

2.1.3. INTERFACES FUNCIONALES

Las Interfaces funcionales son capacidades dinámicas de control que pueden admitir

los servicios IMT2000. En el lado móvil del modelo funcional se consideran como

una entidad funcional al grupo de funciones móviles (MFG) ya que las distintas

entidades funcionales estarán dentro de la misma entidad física.

Las siguientes son interfaces funcionales:

A ) - MFG-RFTR

B) MFG-RRC

E) RRC-RFTR

F) RRC-RBC

I) ACCF-RRC

J) ACCF-BC



C) MFG-ACCF G) RBC- RFTR K) ACCF-SCF(M)

D) MFG-SCF(M) H) RBC-BC L) SCF(M)~SDF(M)

Las siguientes interfaces son importantes para el funcionamiento de las redes:

M) SDF(M)~SDF(M) O) SCF(M)-SCF(M) Q) ACCF-CCF

N) SCF(M)-SDF(M) P) ACCF-ACCF R) BC-BC

En las funciones móviles pueden identificarse las interfaces funcionales:

S) MRTR-MRRC U) MCCF-MCF

T) MRRC-MCCF V) MCSF-MCF

2.1.4. .EJEMPLOS DE CONFIGURACIÓN

Se muestra como se incluye las entidades funcionales en las entidades físicas.

2.1.4.1. Ejemplos de configuración para el lado de la red

Se presenta algunas distribuciones de las entidades funcionales en algunas

configuraciones de red que pueden hacerse con IMT2000 en afán de permitir

identificar los posibles puntos de ¡nterface de la red.

+ Red de IMT2000 autónoma

En la figura 2.6 se puede ver el funcionamiento de una red IMT2000. IMT2000

interactua con otras redes gracias a los nodos de control móvil (MCN) que tiene

una cabecera especial o un MCN individual.



Figura 2.6: Red IMT2000 autónoma

La distribución mostrada de ías funcionalidades de la red permite optimizar la

configuración en función de las distintas necesidades. Por ejemplo, se permite la

conexión directa de celulares simples.

Algunas veces la zona de origen del tráfico está cerca del MCN. En el caso

contrario, un controlador de la estación celular con funciones de RRC/RBC está

cerca de la zona de origen del tráfico y controla a las estaciones [ocales y los

traspasos dentro de la zona.

Las células de un emplazamiento celular sectorizado pueden ser controladas por

.unafuncionabiiidad RRC/RBC,



Una estación base EB-B (una estación inteligente) puede ser en total o

parcialmente análoga a la ACCF de un nodo de control por lo que, el control local

de la llamada se lo puede realizar dentro de la estación base.

Pueden usarse bases de datos autónomas (nodos de datos de servicios, SDN) y

nodos de control de servicio autónomos (SCN).

+ IMT2000 integrados en la red fija

En la figura 2.7 se ve los servicios 1MT200 utilizando nodos de red fija, los

cuales tienen las funcionalidades de IMT2000, Un sistema en el que la red fija

admite subsistemas de acceso de usuario alámbricos e inalámbricos puede ser

aplicado en los países en desarrollo.

Las funcionalidades de IMT2000 pueden distribuirse entre las centrales locales y

las interurbanas. Esto se realiza para optimizar la red o parte de la red.

Se puede reemplazar el bucle local por un acceso a radiocomunicaciones. En la

figura 2.7 se puede ver marcado con Una elipse [a combinación

ACCF/RRC/RBC/RFTR que realiza una funcionabilidad mínima cuando no se

requiere apoyo de movilidad terminal.

2,1.4.2. Ejemplos de configuración para el lado móvil

Las configuraciones que se analizan son las siguientes:

*I* Estación personal (EP)

Se necesita el interfaz hombre-máquina (MMI) hacia el usuario y la interface de

radiocomunicaciones hacia la red (figura 2.8).



Puede formar un bucle local

Figura 2.7: IMT2000 integrados en la red fija

Figura 2.8: Estación personal (EP)



*> Estación móvil (EM) con interfaz terminal de RDSI normalizado

Las funciones de IMT2000 están contenidos en la entidad de terminación móvil

(figura 2.9).

<* Tándem con una EM

La EM presta apoyo a un interfaz de radiocomunicaciones separado dirigido a la

estación personal. Si solo se conecta una terminal móvil a la vez o si la estación

es fija, se requiere unafuncionabilidad limitada (figura 2.10).

Figura 2.9: Estación móvil con interfaz de terminal RDSI normalizada

<* Central móvil (CM) con acceso inalámbrico

Ei caso presentado es el de células jerárquicas en el que la central móvil incluye

algunas funcionabilidades de red para permitir movilidad dentro de la central móvil

(figura 2.11).



*

V V

Figura 2.10: Estación persona! tándem con la estación móvil

Figura 2.11: Central móvil con acceso inalámbrico

2.2. MARCO PARA FUNCIONABILIDAD DE LAS INTERFACES

RADIOELECTRICAS(ií)

Los sistemas de ¡nterfaces radioeiéctricas deben; ser compatibles a escala mundial y

mantener uniformidad de diseño para permitir la explotación internacional a la vez

que presentan al usuario móvil un costo menor a los de los sistemas actuales.

^ Esta parte está basada en la recomendación 1035 de la UIT-R (Las figuras 2.11 -2.18, al igual

que el cuadro 2.1 son tomadas de dicha recomendación)



E! sistema debe ser lo suficientemente maleable para ir adaptando Jas soluciones a

los problemas causados por los factores ambientales y los nuevos desarrollos en

función de los ingresos.

2.2.1. DEFINICIÓN

La ¡nterfaz radioeléctrica IMT2000 es el medio que permite la interconexión

radioeléctrica inalámbrica entre una estación móvil IMT2000 (o terrena móvil) y una

estación base (o estación espacial) de IMT2000. Se especifica una ¡nterfaz

radioeléctrica de acuerdo a las características; funcionales, de interconexión,

radioeléctricas de la señal y otras, lo que define la forma y el contenido de las

señales transmitidas.

2.2.2. CARACTERÍSTICAS DE LAS INTERFACES RADIOELÉCTRICAS

Las características de las interfaces radioelécticas son: la uniformidad de diseño y

los métodos para: construir y conseguir esta uniformidad.

2.2.2,1. Uniformidad de diseño

La uniformidad de diseño se define como un grupo común de elementos centrales

que pueden comprender o no una interfaz radioeléctrica completa (verfigura 2.12).

La uniformidad de diseño logra el funcionamiento en diversos entornos de

explotación facilitando, al menos, un mínimo número de servicios al usuario sin que

este deba cambiar de terminal, el cual es de bajo costo.

Es aconsejable mantener un mínimo número de interfaces; pero si este número debe

incrementarse, debe mejorarse el grado de uniformidad entre las interfaces.

Un costo mínimo y un mejor interfuncionamiento se consiguen con pocas interfaces y

un alto grado de uniformidad entre ellas.


CAP. il ARQUITECTURA DE IMT2000 42

InterfazradíceléctricoB

Interfazradioef éctrico C

Figura 2.12: Concepto de elementos centrales

Se utilizan varias interfaces radioeléctricas distintas (el menor número posible)

debido a que las limitaciones en ancho de banda, gama, y complejidad impiden a una

sola interfaz brindar a un terminal móvil la facultad de funcionar en distintos entornos

brindándole variedad de servicios.

La uniformidad de diseño se logra desarrollando las interfaces con métodos por

capas y por bloques.

2.2.2.2 Método por capas para lograr uniformidad de diseño

Se define por capas la estructura de interfaz y los protocolos que dan soporte a los

servicios de telecomunicación, lo cual permite dividir fas funciones de la interfaz

radioeléctrica en dependientes e independientes de la transmisión. Esta división de

funciones puede requerir estructura en subcapas.

Las funciones independientes de la transmisión pueden ser: protocolo de aplicación;

control de llamada; identidad, validación y confidencialidad; registro y control de la

localización; control de acuse de recibo y procedimiento de retorno a funcionamiento



normal (después de un error) en el control de flujo; mantenimiento y configuración; y

estructura de canal lógico y multiplexación.

Las funciones dependientes de la transmisión pueden ser: funcionalidades en RF;

gestión de recursos radioeléctricos; y detección y corrección de errores.

2.2.2.3. Método de bloques de construcción para lograr uniformidad de diseño

Un sistema óptimo de los bloques de construcción (fig. 2.13) se diseñan para cada

entorno de explotación o aplicación de usuario.

Los bloques de construcción básicos definen la parte dependiente de la transmisión

en la intérfaz radioeléctrica de capa baja. Se tienen los siguientes elementos;

multiplexación de la transmisión; estructura de la trama de transmisión; método de

duplexación; elección del ancho de banda del radiocanal; selección del algoritmo y

de la velocidad binaria del codificador de fuente; codificación de canal y entrelazado;

método de acceso múltiple; y método de modulación.é efe

Cocifiadcn CortífíaciSn tranacte lañarte enel carel iii

AccecoDiptexacfln m-SCIple _ débante MnrU»drin

Figura 2.13: Método de bloques de construcción para maximizar la uniformidad de

diiseño de múltiples interfaces radloe!éctricos

El procedimiento para lograr la máxima uniformidad de diseño comprende los

siguientes pasos:


CAP. ii ARQUITECTURA DE IMT2000 44

a) Definir un conjunto de aplicaciones que relacionen todos los posibles servicios y

entornos de funcionamiento. El conjunto de aplicaciones serán las características

que se ofrecerán al usuario IMT2000.

b) Definir un conjunto de bloques de construcción que representa la interfaz

radioeléctrica.

c) Usar los puntos anteriores para generar una matriz que muestre los dos

métodos.

2.2.2.4. Métodos para lograr la uniformidad de diseño

Los métodos a describir permiten maximizar el grado de uniformidad de diseño

valiéndose de los elementos centrales de la interfaz radioeléctrica, los cuales

pueden o no definirla.

o Método 1 (Figura 2.14)

Se elige un conjunto de elementos centrales que definan un conjunto de aplicaciones

adecuadas (no es necesario definir a una interfaz por completo). Si se quiere definir a

una interfaz por completo para respaldar a un conjunto mínimo de aplicaciones, se

requiere además algunos elementos no centrales.

o Método II (figura 2.15)

Los elementos centrales definen por completo a una interfaz radioeléctrica lo

suficientemente flexible para dar soporte al mayor número posible de aplicaciones

comunes. Si se desea añadir aplicaciones extra, se las agrega a la interfaz.


CAP. li ARQUITECTURA DE IMT2000 45

NúTerorráxlmocte aolbac enes

¿picadoresMm.

tnterTazâdbelécHco

completo

Elogies efe rcnstruccíon— psra el —Interfaz rcdÍDclódrícD

Figura 2.14: Método I para la interfaz radioelectríco

Número má>irnode aplicaciones

Aplicaciores Mín

Ampliad en 2

Ampliad ón 1

Elementoscentreles ^

Interfaz InterfazRadioeléctrico Radioelectríco

completo completo

Bloques de construcciónpara el ~~

interfaz radioeléctrico

Figura 2.15: Método II para la interfaz radioeléctrico



2.2.3. MODELO DEL PROTOCOLO POR CAPAS DE LA INTERFAZ

RADIOELECTRICA

En la figura 2.16 se ve este modelo. El protocolo por capas es formal y define si las

funciones dependen o no de la interfaz radioeléctrica.

El modelo consta de tres capas: la primera es la capa física, la segunda es la capa

de enlace de datos, la cual tiene a su vez dos subcapas: la de control de acceso al

medio y la de control de acceso al enlace; y la capa 3 que debe ser transparente a

los datos de usuario dependiendo del tipo de servicio.

Es posible que el protocolo de capas no considere que: la entidad de gestión realice

tareas de red y mantenimiento del sistema, y existan relaciones físicas entre la capa

física y las subcapas de control de acceso al medio y de control de acceso al enlace.

2.2,3.1 Capa física

Brinda un enlace radioeléctrico mediante las interfaces radioeléctricas ofreciendo

caudal y calidad de datos. La información que mandan las capas superiores a la

física debe ser la misma independiente del tipo de servicio.

2.2.3.2. Subcapa de control de acceso al medio

La subcapa de control de acceso al medio realiza el control de: el enlace

radioeléctrico ejecutado por la capa física, la calidad del enlace y la correspondencia

del flujo de datos en el enlace radioeléctrico.

2.2.3.3. Subcapa de control de acceso al enlace

La subcapa de control de acceso al enlace se encarga de las funciones relacionadas

al establecimiento, mantenimiento y liberación de una conexión lógica de enlace.


CAP, il ARQUITECTURA DE IMT2000 47

Se puede utilizar un sistema de un protocolo común al control de acceso al medio

para aplicar a todas las interfaces radioeléctricas para brindar soporte a una

determinada gama de modos de control.

Capa 3

Capa 2

Capa 1

Capa de red que contiene:

Control de llamada, gestiónde movilidad y gestión de

recursos radiodéctricos

Capa de control de acceso al enlace

Figura 2.16: Modelo de protocolo previsto actualmente

2.2.3.4. Capa 3

La capa 3 realiza las siguientes funciones: control de llamada, gestión de movilidad y

gestión de los recursos radioelectricos. Algunas de estas funciones son dependientes



de la transmisión. En io posible la capa 3 debe ser independiente de la transmisión

radioeléctrica.

2.2.3.5. Grupos funcionales

La figura 2.17 muestra un modelo funcional de alto nivel considerado por el

subsistema radioeiectrico IMT2000 sin establecer ninguna relación física.

La funcionabilidad del radioeniace está separada de la de control en los subsistemas

radioeléctrícos de la estación base y de la estación móvil. La funcionabilidad de!

radioeniace tiene funciones hasta la capa 3 y la de control hasta la subcapa de

control de acceso al enlace. Esto se ve en la figura 2.17,

I rterfaz radioelédríco

Subásteme radioeléciricode la estación base

Subsisíem a radioeiectricodéla estaciónmá-ÁI

Fundonalídactesde terminaigereral

Figura 2.17: Modelo funcional de un subsistema radioeléctríco de alto nivel y grupos

funcionales

2.2.4. ESTRUCTURA DE CANAL

Se presenta cada uno de los componentes que conforman al canal de la interfaz

radioeléctrica.



2,2.4.1 Canales de radiofrecuencia (RF)

Un canal de radiofrecuencia es un segmento del espectro radioeléctrico con un

ancho de banda definido y una frecuencia portadora, y tiene la capacidad de enviar

información a través de las interfaces radioeléctricas.

2.2.4.2. Canales físicos

Un canal físico es un tramo especifico de uno o más canales de radiofrecuencia

definidos en el dominio de la frecuencia, del tiempo y del código. La estructura del

canal físico puede variar en el tiempo en función de la disponibilidad de espectro, de

los requisitos de servicio, etc. Los canales físicos pueden ser de dos tipos: de

conmutación por circuitos y de conmutación de paquetes.

2.2.4.3. Canales lógicos

En la figura 2.18 se ve la estructura de un canal lógico IMT2000. Los canales lógicos

se relacionan con uno o más canales físicos.

Los canales lógicos tienen dos tipos:

a Canales de control,

a Canales de tráfico.

2.2.4.3.1 Canales de control

Los canales de control manejan información de señalización para la gestión de: la

llamada, movilidad y recursos radioeléctricos.

El canal de una estación móvil contiene uno o más canales de control que pueden

cambiar en el tiempo de acuerdo a la configuración del canal.



CanalLógico

_Canal deControl

Canal deTráfico

Canal de-ControlEspecializado

Canal de-ControlComún

Canal de Control-EspecializadoAutónomo

Canal de Control-Especializado

Asociado

_Canal de Controlde Difusión

Canal de AccesoAleatorio

_Canal de AccesoHacia delante

Canal deRadipbüsqueda

Canal de TráficoEspecializado

Canal de TráficoAleatorio

Figura 2.18: Estructura del canal lógico

A su vez el canal de control se divide en:



<* Canaí de control común.

<* Canal de control especializado.

Canales de control común

Un canal de control común (CCCH) realiza control punto multipunto. Maneja los

mensajes de conexión básicos para la señalización necesaria en las funciones de

gestión de acceso.

Los mensajes que se puede encontrar en un canal de control común son:

información de difusión, solicitud de acceso, permiso de acceso, mensajes de

radiobúsqueda, y datos de paquete de usuario.

Existen cuatro canales de control común:

I. Canales de control de difusión

Un canal de control de difusión (BCCH) es un canal unidireccional punto a

multipunto de la infraestructura de IMT2000 a las estaciones móviles que sirve

para enviar a las estaciones móviles cierto tipo de información. Las estaciones

móviles deben mantenerse a la escucha del BCCH antes de intentar el

acceso.

II. Canales de acceso aleatorio

Un canal de acceso aleatorio (RACH) es un canal unidireccional en el enlace

de retorno que maneja mensajes tales como peticiones de establecimiento de

llamada y respuestas a cuestiones originadas en la red.

III. Canal de acceso hacia delante (FACH)


CAP. II ARQUITECTURA DE ÍMT2000 52

Es un canal de control unidireccional desde la red a las estaciones móviles

que maneja: mensajes de gestión del sistema (asuntos relacionados a: las

estaciones móviles, asignación de recursos relativos al espectro radioeléctrico,

la movilidad, entre otros), y datos de usuario tipo paquete.

IV. Canal de radiobúsqueda (PCH)

Este canal se encarga de buscar a las estaciones móviles (averiguar la

ubicación) cuando se debe enviar una llamada entrante destinada a una de

estas estaciones.

Canales de control especializados

Un canal de control especializado (DCCH) es un canal de control bidireccional punto

a punto que maneja distintas velocidades binarias.

Los DCCH se clasifican en:

A. Canal de control especializado autónomo (SDCCH)

Su funcionamiento no está vinculado con el de un canal de tráfico (TCH).

B, Canal de control asociado

Siempre se le vincula con un TCH o a un SDCCH.

2.2.4.4. Canales de tráfico

Los canales de tránsito transportan una gran cantidad de trenes de información que

sirven para proporcionar al usuario acceso a varios servicios de comunicación de

IMT2000 y de las redes que IMT2000 autoriza el acceso.



Se tienen dos tipos de canales de tráfico:

2.2.4.4.1 Canales de tráfico especializado (DTCH)

Son canales bidireccionales o unidireccionales en los cuales el enlace de ida maneja

información de usuario

2.2.4.4.2. Canales de tráfico aleatorio (RTCH)

Son canales unidireccionales en el enlace de retorno y manejan datos de usuario tipo

paquete. Para permitir ¡nterfuncionamiento con RDSI los canales de tráfico de

IMT2000 deben tener una capacidad similar a la de los canales de tráfico de RDSIB.

La/s velocidad/es de transmisión disponible/s será/n definida/n por la interfaz

radioeléctrica. Limitaciones técnicas, espectrales, o económicas pueden limitar la

capacidad de los canales destinados a manejar tráfico dé RDSI.

2.2.4.5. Estructura de trama

La trama puede tener estructura fija o variable. Se aplica una estructura de trama

para dividir un canal físico. Cada una de las partes de trama cumplirá una función

específica en la gestión de la comunicación (por ejemplo, una parte para BCCH y

otra para PCH).

2.2.4.6. Multiplexación

La multiplexación es la combinación de canales lógicos mediante una estructura en

tramas. Para una mejor uniformidad de diseño en las ¡nterfaces radioeléctricas de

ÍMT200, ía multiplexación se divide en componentes dependientes e independientes

maximizados de la transmisión.



2.2.5. ESTRUCTURA POR CÉLULAS

2.2.5.1. Descripción de la célula

Debido a que: se debe brindar la mayor capacidad de tráfico con un mínimo número

de traspasos a las estaciones móviles las que pueden desplazarse a varias

velocidades, la eficacia en ia utilización del espectro debe ser alta, y la variedad de

características que disponen las terminales móviles (tipos de movilidad, potencia de

salida y servicios a los que tienen acceso) las células se organizan en capas (Figura

2.19).

IMT-2000CÉLULAS CON ESTRUCTURA MULTICAPA

Figura 2.19®: Estructura Mu ¡tica pa

' Gráfico tomado de la página oficial de ÍMT-2000: www.'rtu.int/ímt.


CAP. 11 ARQUITECTURA DE IMT2000 55

Una capa puede contener a varias de menor rango, las cuales pueden compartir un

mismo recurso del espectro. Si una estación móvil transita entre varias células, no es

necesidad que se conecte a cada una de las estaciones base de las células.

Existen cuatro categorías principales de capas de células:

Megacélulas (Satélite).

Macrocélulas,

Microcélulas.

Picocélulas.

El tamaño de la célula depende del alcance radioeléctrico el cual condiciona e!

diseño de la ¡nterfaz radioeléctrica. En el cuadro 2.1 se ve algunos parámetros típicos

de los tipos de células.

Tipo de célula

Radio de la

célula

Instalación

*

Velocidad del

terminal

Megacélula

100-500 Km

LEO/HEO/GSO

(órbita terrestre

baja/ órbita

terrestre alta /

órbita de los

satélites

geoestacionarios

Macrocélula

<35 Km

Cima de un

edificio, torre, etc

< 500 Km/h

Microcélula

<1 Km

Poste de

alumbrado /

Muro de un

edificio

< 1 00 Km/h

Picocélula

<50 m

En el interior de

un edificio

< 10 Km/h

Cuadro 2.1: Ejemplos de parámetros típicos de células



a Megacélulas (Satélite)

Una megacélula cubre amplias superficies en las cuales puede haber variedad de

tráfico desde el escaso en zonas distantes o en las cuales no hay acceso a redes

de telecomunicaciones hasta entornos urbanos.

Los satélites actualmente solo pueden brindar cobertura a las megacélulas y la

única forma de generar una megacélula es con los satélites, por eso a una

megacélula se la conoce también como célula de satélite. Pero en un futuro los

satélites podrán generar macrocélulas.

El tamaño de la antena dependerá de: la altura del satélite y, de la potencia y

apertura de la antena.

En los países en desarrollo la megacélula puede ser el único tipo de célula que

exista en el ambiente urbano de los países subdesarrollados. Normalmente las

megacéiulas soportan: baja densidad de tráfico y alta velocidad de las estaciones

móviles. Las megacélulas tienen alta flexibilidad y resistencia para manejar una

gran cantidad de servicios.

Si el satélite que cubre a la megacélula no es geoestacionario, la megacélula se

desplazará sobre la superficie terrestre, por lo que hará falta realizar un traspaso

a pesar de que las estaciones móviles mantengan su posición.

a. Macrocélulas

Son células exteriores de un radio máximo de 35 Km (puede ampliarse con

antenas directivas). Las características son: la densidad de tráfico va de baja a

media, las velocidades de las estaciones móviles son moderadas, y brinda

servicios de banda estrecha.



Las macrocélulas cubren sectores suburbanos o rurales, Soporta ligero bloqueo

causado por las edificaciones y alto causado por la vegetación.

a Microcélulas

Son células exteriores que usan antenas bajas, cubren zonas urbanas de 1 Km

por radio promedio. La densidad del tráfico puede ser alta, pero las velocidades

de las estaciones deben ser bajas, brinda servicios de banda estrecha. El bloqueo

causado por estructuras artificiales puede ser significativo.

a Picocélulas

Son células de radio menor a 50 m. Se encuentran dentro de edificios y soportan

una capacidad de tráfico muy elevada, la velocidad de las estaciones debe ser

baja y los servicios que brinda son de banda ancha.

2.2.5,2. Ampliación de la cobertura de célula

Se usa repetidoras conectadas en tándem (a veces en orden de 10) para ampliar la

cobertura de la célula a fin permitir que usuarios que se encuentran alejados de la

estación base o cuya ubicación está obstruida por el terreno tengan acceso a

IMT2000. Las células que se obtienen son de un tipo diferente a las descritas

anteriormente.

Se producen retardos en el trayecto de transmisión y en la propagación causados por

la electrónica de la repetidora y por la distancia entre la estación base y la estación

móvil respectivamente. Estos retardos deben ser considerados dentro de las tramas

de sincronización y de los soportes lógicos sin que esto restrinja el funcionamiento

óptimo de IMT2000.



2.2.5.3. Características de las células

Las siguientes son las características de [as células:

-/ Existencia de diversas entidades de explotación

Si una entidad va a brindar servicios de IMT200, es necesario que considere que

debe compartir las mismas bandas de frecuencias con diversas entidades que

dan servicios de telecomunicaciones dentro de una misma zona geográfica sin

ningún tipo de organización o acuerdo entre ellas.

S Traspaso

Las estaciones móviles que funcionan dentro de la estructura de células en

capas deben permitir el traspaso entre distintas capas de células. Más adelante

se hablará más sobre el este tema.

S Selección de capa de célula

Para seleccionar la capa más adecuada cuando una estación móvil va a iniciar o

recibir una comunicación se debe considerar los siguientes aspectos: la célula

más adecuada (la célula más adecuada es la que exige menos potencia para

realizar la comunicación con la mayor capacidad y los costos más bajos), la

velocidad a la que se transporta la estación móvil respecto a la estación base, la

disponibilidad de células y la potencia con la que puede transmitir o recibir la

estación móvil.

2.2.6. FUNCIONES DE CONTROL DEL ENLACE Y GESTIÓN DEL SISTEMA

Son funciones que sirven para establecer, mantener y liberar una conexión entre

una estación base y una móvil.



Estas funciones, en orden jerárquico, son:

Mediciones de la calidad del-enlace.

Selección de célula.

Estrategias de gestión de canal.

Selección/asignación de canal.

Traspaso.

Funciones de soporte de la movilidad;

• Inscripción en registro.

• Borrado de registro.

• Actualización de la localización.

2.2.6.1. Mediciones de! canal

Se debe medir continuamente la calidad de los enlaces de ida y de retorno

evaluando la calidad de ía señal recibida, la tasa de errores de los bits, etc.

2.2.6.2. Selección de célula

La célula se elige en función del tipo de servicio que se va a brindar al usuario final.

Para que la red pueda brindar servicios que exigen interfuncionabilidad entre capas

se le debe proporcionar información adecuada (por ejemplo velocidad a la que se

mueva la estación móvil).

Para elegir la célula se tienen dos procedimientos;

.a Selección de célula inicial (enganche).

a Reselección de célula.

a Selección de célula inicial

Cuando una estación móvil se activa, lo primero que hace es determinar las

bandas de frecuencia disponibles para las entidades adecuadas, los posibles



operadores y las células que pueden cubrir su ubicación. Para determinar con

que entidad de explotación va trabajar se toman en cuenta ios siguientes

aspectos: preferencias del usuario, redes disponibles, capacidades de la estación

móvil, capacidades de la red, movilidad de la estación móvil, y necesidades del

servicio.

Una vez elegida, la entidad busca la estación base más adecuada y se engancha

(escuchar su canal de control de difusión) a ella considerando los siguientes

criterios: pertenece a la entidad de explotación seleccionada, mantener la calidad

de la señal, y la autorización de la estación móvil para acceder a la estación base.

Si en determinado tiempo la estación se ha enlazado a la estación móvil más

adecuada pasa a modo "enganchado en reposo", caso contrario, vuelve a su

estado inicial llamado "sin enganchar en reposo".

a Reselección de célula

En modo activo, la estación móvil, en forma periódica o continua, mide la calidad

de la señal, verifica la información de célula en el canal de difusión y actualiza su

lista de perfil de células circundantes, estacionarias o en movimiento. Con estos

datos determina si es necesario realizar el procedimiento de reselección de

célula.

La reselección de célula se lleva a cabo cuando: existe interferencia o la potencia

de salida no es la adecuada (esto hace que la célula actual deje de ser

apropiada), falla el enlace radioeléctrico, la red lo pide, el tráfico no es el

adecuado, y lo pide el usuario.


CAP. II ARQUITECTURA DE IMT2000 . 61

2.2.6.3. Selección/asignación de canal

El sistema evalúa los canales disponibles y asigna uno o más a una llamada en

función de un algoritmo de asignación de canal. Los datos de entrada que el

algoritmo puede requerir son: la carga del sistema, los modelos de tráfico, los tipos

de servicio, las prioridades de servicio, y la situación de interferencia.

2.2.6.4. Estrategias de gestión de canal

Estas estrategias deben considerar dos aspectos importantes:

s Acceso de canal.

/ Liberación de canal.

•S Acceso de canal

Es el proceso que establece una conexión en el canal o canales físicos. El éxito

depende de la interferencia y de la geometría de la célula.

•S Liberación de canal

Es el proceso que finaliza la conexión por liberación de los canales físicos

implicados.

2.2.6.5. Traspaso

Traspaso es el cambio de canal o canales físicos (incluyen trayectorias por redes

alámbricas o enlaces radioeléctricos) que participan en una llamada sin que esta sea

interrumpida. Es imprescindible realizar un traspaso cuando: una terminal móvil

atraviese los límites de una célula a fin de evitar que la llamada se libere, o cuando

las condiciones dejen de ser las óptimas.



4 Tipos de traspaso

Los siguientes son los aplicables a IMT2000:

* Traspaso intracelular (dentro de la misma célula) '

* Traspaso intercelular(entre células del mismo tipo)

•#• Traspaso entre capas.

* Traspaso entre redes.

+ Estrategias de traspaso

Algunos ejemplos de traspaso que se pueden tener en IMT2000 son:

» Traspaso controlado por la estación móvil.- la estación móvil controla la

evaluación antes de iniciar el traspaso y [o ejecuta.

» Traspaso asistido por la estación móvil.- la estación base controla el

proceso de traspaso con la ayuda de la estación móvil (la estación móvil

puede realizar las mediciones requeridas en la evaluación).

» Traspaso controlado por la estación base.- la estación base controla la

evaluación antes de iniciar el traspaso y lo ejecuta.

+ Proceso de traspaso

El proceso de traspaso, desde el punto de vista de la transmisión, se realiza en

dos fases;

• I. Evaluación del traspaso

La estación móvil o la base examinan: la banda de frecuencia de IMT2000

en busca de entidades de explotación adecuadas, entornos de explotación,

etc. para estimar si es necesario o no un traspaso, el cual puede ser

iniciado por: la red debido a condiciones de-explotación y mantenimiento o



para optimizar la capacidad del canal radioeléctrico, por la transmisión\F

debido a condiciones desfavorables en la transmisión radioeléctrica, la

variación excesiva en el nivel de ¡a señal o por demasiada interferencia.

Los parámetros que permiten a la transmisión determinar el momento para

iniciar el traspaso son: mediciones de la intensidad de la señal, tasas de

errores de los bits y otros parámetros que determinan la relación

señal/interferencia, distancia entre estación móvil y la base, velocidad a la

que se mueve [a estación móvil y tipo de movilidad de la estación móvil.

Estos parámetros son aplicados al canal actual, a los disponibles, a otras

células o estaciones en el mismo entorno de explotación radioeléctrico o en

.¿ otro diferente obteniendo resultados de los enlaces de ida y vuelta de la

comunicación. Se los evalúa y promedia para llevar a cabo

adecuadamente el mecanismo de traspaso.

II. Ejecución del traspaso

Una vez determinada la necesidad de traspaso, este es ejecutado. El

mecanismo de traspaso puede ser la combinación de estrategias globales

de traspaso con condiciones propias del entorno de explotación.

& 2.2.6.6. Funciones de soporte de la movilidad

Para dar soporte a la movilidad entre células y sistemas se usan ciertas funciones en

la estación y en la red fija.

• Inscripción en registro y borrado de registro

La estación móvil envía mensajes de inscripción y borrado de registro para

notificar a la red el estado de un terminal. El proceso puede realizarse en el

£, sentido inverso.



• Actualización de la localización

Esta función sirve para determinar el área geográfica en la que la red puede

buscar y encontrar a la estación móvil. Se debe actualizar la localización siempre

que la estación móvil entra en una nueva área geográfica o zona de ubicación.

Para realizar este proceso se debe coordinar la frecuencia a la que se va a

realizar la actualización de la localización y el tamaño de la zona de ubicación.

2.2.7. CALIDAD DE FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA

La calidad de funcionamiento del sistema se determina a través de:

2,2.7.1. Control de la interferencia

Para controlar la interferencia es necesario considerar:

4 Sincronización.

+ Control de potencia.

i Estrategias de gestión de recursos radioeléctricos.

Cuando coexisten diversos sistemas de telecomunicaciones, la interferencia debe ser

mínima dentro un mismo sistema y entre sistemas.

i Sincronización

Para que diversas tecnologías de transmisión trabajen adecuadamente se debe

considerar:

• Que debe existir sincronización en el tiempo entre estaciones base del mismo

sistema.

• Que debe existir sincronización en el tiempo entre bases pertenecientes a

sistemas distintos pero ubicados en la misma zona geográfica.



» Que debe existir sincronización en el tiempo entre terminales de abonado y

terminales base.

• Que debe existir sincronización en el tiempo entre los terminales de abonado y

las estaciones base.

• La repercusión de la señalización.

- Los requisitos de la sincronización.

- La precisión de la sincronización.

i Control de potencia

Se controla la potencia de salida de las estaciones móviles y de las estaciones

base con métodos de control de potencia en lazo abierto o cerrado.

4 Estrategias de gestión de los recursos radioeléctricos

Los recursos radioeléctricos se reparten entre las capas de célula y entre las

entidades de explotación en función de la demanda de tráfico. Para disminuir la

interferencia global en las bandas de frecuencia y maximizar el tráfico cursado,

los recursos son atribuidos con un punto de vista dinámico.

A futuro puede presentarse la necesidad de reconfigurar el uso de los bloques de

frecuencia de IMT2000 para enfrentar variaciones de tráfico, requisitos del

servicio o atribuciones de espectro.

2:2.7.2. Estrategias de diversidad

La diversidad brinda un incremento la capacidad del sistema y una mejora en la

calidad del servicio. En la transmisión y en la transmisión se puede tener cualquiera

de los siguientes tipos de diversidad: diversidad en el espacio de la antena,

diversidad en el espacio de la estación base (macro diversidad), diversidad en el



trayecto, diversidad en el dominio de la frecuencia, y diversidad en el dominio del

tiempo.

2.2.7.3. Control de la velocidad de transmisión de datos variable

El control se realiza con cualquiera de los siguientes métodos:

*> Soporte directo de las velocidades de transmisión de datos variable sobre las

interfaces aéreas.

*> Se modifica el número de canales portadores a fin de combinar diversos canales

portadores para tratar la velocidad de transmisión de datos de usuario deseada.

*> Acceso por paquetes.

2.2.7.4. Técnicas de mejora de la capacidad

La elección de las técnicas de mejora de la capacidad a ser aplicada en la interfaz

radioeléctrica de IMT200Q dependerá de los esquemas de acceso elegidos.

Las técnicas de mejora de la capacidad que se pueden aplicar a IMT2000 son: salto

de frecuencia lento, control dinámico de potencia; atribución dinámica del canal,

transmisión discontinua de la voz; detección de actividad vocal y de servicios no

vocales; y codees fuente con velocidades de transmisión medias inferiores y

variables.

2.2.7.5. Técnicas de ahorro de batería

Las técnicas de ahorro de energía que pueden aplicarse en IMT2000 son: control de

potencia de salida, recepción discontinua, y transmisión discontinua.



2.3. ESPECTRO™

La banda terrestre funcionará en las bandas 1885 - 2025 y 2110 -2200 MHz a nivel

mundial y estará listo para ser utilizado en el año 2000, y la banda satelital en las

bandas 1 980-2 010 y 2 170-2200 MHz a nivel mundial.

Las empresas que pretendan implantar IMT2000 en las bandas indicadas: deben

permitir que una de las terminales pueda ser usada en todas partes del mundo; evitar

afectar a otros servicios que usen las mismas bandas; integrar eficazmente las

componentes terrestre y satelital; permitir la competencia; dar cabida a los diferentes

tipos y combinaciones de tráfico; minimizar el tamaño, costo y consumo de potencia

de las terminales.

Las empresas deben procurar que; las bandas para IMT2000 no sean segmentadas

para mantener la flexibilidad (solo en casos especiales pueden segmentarse, por

ejemplo, para separar las componentes satelitales y terrestres); exista un trafico

común o sub bandas de señalización a nivel mundial.

Las empresas deben considerar los siguientes criterios: capacidad para compartir

espectro con los usuarios actuales de éste; capacidad para favorecer de forma eficaz

la utilización del espectro por más de un operador de red o suministrador de servicio;

capacidad para favorecer la utilización de la tecnología en aplicaciones fijas,

incluyendo las de los países en desarrollo.

Cuando se debe compartir con otros sistemas de servicios móviles, las empresas

deben tomar en cuenta que: una separación de frecuencias entre las componentes

satelitales y terrestres mejorará la interoperabilidad entre las dos componentes, lo

cual redundará en una disminución y complejidad de las terminales; las bandas de la

componente terrenal pueden ser utilizadas para los servicios fijo y móvil y, la

Esta parte está basada en la recomendación 1036 de la UIT - R



componente satelital de IMT2000 puede interferir con el enlace satelital ascendente

el cual está en la banda 1980-2010 MHz.

Para facilitar el tráfico se usan bandas comunes a nivel mundial disponibles para las

componentes satelitales y terrestres. Estas bandas son;

• Sub banda común de tráfico.- sirve para que las estaciones en tránsito accedan

más fácilmente en forma automática a las bandas de tráfico de IMT2000. Las

funciones de esta sub banda es: la adquisición, señalización, registro y posterior

tráfico de las llamadas de un terminal de tránsito. Además, pueden dar

información de señalización con identificación de sub bandas de tráfico

alternativas que existan en un país y se desee utilizarlas en otros países.

• Sub bandas comunes de señalización.- facilitarán el establecimiento del

tráfico internacional. Estas sub bandas pueden ser uno o varios canales de

identificación separados 5 MHz dentro de las bandas que pertenecen a IMT2000.

Al activarse una terminal, esta examinaría todos los canales de señalización

disponibles hasta encontrar una transmisión activa.

t Gestión dinámica del espectro.- para compartir en forma inteligente el espectro

se puede hacer que:

- Las bandas puedan dividirse en clases tales como: interior, exterior, células

grandes, satelitales, etc.

- Los equipos radioelétricos funcionen en todas las bandas de IMT2000, lo

cual permitiría que un mismo equipo opere en países o regiones que

tengan distintas bandas de IMT200.

Las terminales móviles sean esclavas de la estación base local.


CAP. III SERVICIOS DE IMT2000 69

CAPITULO III

SERVICIOS DE IMT2000


CAP. III SERVICIOS DE 1MT2000 70

Los IMT2000 facilitarán el acceso a una amplia gama de servicios de

telecomunicación admitidos por las redes de telecomunicación fijas utilizando uno

o varios radioenlaces. Por ejemplo, estarán disponibles servicios prestados en la

actualidad por la red telefónica pública conmutada (RTPC), red digital de servicios

integrados (RDSI) y otros servicios específicos de los usuarios móviles.

IMT2000 será implementado porfases, en cuya primera fase se incluirán servicios

con velocidades binarias de hasta 2 Mbps, mientras que en la segunda se

manejarían servicios con velocidades superiores.

Se pretende garantizarle al usuario, primero, una movilidad total a nivel mundial

con su único terminal de bolsillo conectado a redes fijas e inalámbricas, ya sea

utilizando enlaces terrestres o satelitales directos o indirectos; después, el objetivo

es poner a disposición del abonado un conjunto de servicios con calidad

comparable a los que brindan las redes fijas (RTPC/RDSI) e incluso con servicios

suplementarios que le den un valor agregado al servicio que recibe el abonado.

A propósito de movilidad, las Telecomunicaciones Personales Universales (UPT),

pretendían asegurar la movilidad personal^, gracias a que el usuario dispone de

diferentes terminales equipados adecuadamente para darle servicios de

telecomunicaciones; a diferencia de los Sistemas IMT2000 que procuran, mas

bien darle características de movilidad al terminal®)

Ver la parte del Glosario de Términos.


CAP. NI SERVICIOS DE ÍMT2000 71

3.1 CATEGORÍAS DE LOS SERVICIOS IMT2000

Desde el punto de vista del usuario, los servicios prestados por los sistemas

IMT2000 se han clasificado en tres categorías: servicios móviles, servicios

interactivos y sen/icios de distribución

3.1.1 SERVICIOS MÓVILES

Los servicios móviles son los que están directamente relacionados con la

movilidad del usuario, incluida la movilidad del terminal. El servicio de localización

es un servicio móvil especial.

3.1.2 SERVICIOS INTERACTIVOS

Los servicios interactivos de los IMT2000 están divididos en tres categorías;

a) Los servicios conversacionales, implican un diálogo bidireccional en tiempo

real, ya sea entre usuarios o entre un usuario y la base de datos.

b) Los servicios de mensajería, gracias a las unidades de almacenamiento y

retransmisión es posible ofrecer servicios de buzón electrónico y tratamiento

de mensajes.

c) Los servicios de consulta y almacenamiento, permiten consultar o

almacenar información en centros de información.

3.1.3 SERVICIOS DE DISTRIBUCIÓN

Los servicios de distribución permiten la transferencia de información desde una

fuente central a un receptor específico o a un número ilimitado de receptores

autorizados conectados a la red, y en donde el usuario puede o no controlar la

presentación de la información.

3.2 SERVICIOS DE TELECOMUNICACIÓN DE LOS IMT2000

La UIT-R recomienda que los ÍMT2000 faciliten los siguientes servicios:



3.2.1 SERVICIOS DE RED

Audiovisual, el servicio audiovisual permite a los usuarios establecer

comunicaciones de voz, datos y/o vídeo bidireccionales en tiempo real entre dos o

más posiciones simultáneamente.

Búsqueda, los servicios de búsqueda integrados con los servicios telefónico y de

datos, pueden ofrecer búsqueda en zonas más amplias que lo que permiten los

sistema terrenales.

Se proporcionarán servicios de búsqueda de diferentes modos; ya sea sin acuse

de recibo o con acuse de recibo enviado desde un dispositivo o generado por el

mismo usuario.

Datos, en circunstancias favorables será posible suministrar servicios con

velocidades binarias de hasta 20 Mbit/s en los modos con conexión y sin

conexión.

Localización, para aplicaciones específicas autorizadas por el usuario y la

administración, este servicio suministra información al abonado llamante o

llamado sobre la posición del usuario IMT2000 correspondiente.

Mensajes cortos, estos servicios no cableados permiten el intercambio de

mensajes de longitud limitada (por ejemplo, uno o varios bloques de 32 bytes)

entre un sistema de almacenamiento y una estación móvil, o entre estaciones

móviles en tiempo real. Puede ser un servicio punto a punto o punto a multipunto.

Multímedíos, los IMT2000 proporcionarán señales vocales, de video y datos

simultáneamente al usuario.

Programa de video, este servicio permitirá a los usuarios entregar video a través

de la red. Probablemente, todo el video radiofónico 1MT2000 estará comprimido.


CAP. 111 SERVICIOS.DE IMT2QQO 73

Punto a multipunto, servicio utilizado para llamadas de grupo o grupos cerrados

de usuarios y otras aplicaciones.-—

Sonido radiofónico, que le permite a los usuarios entregar información con

calidad de radiodifusión sonora.

Telefax, que permitirá intercambiar correspondencia en forma de documentos que

contengan información codificada, automáticamente y de memoria a memoria.

Telefonía, consistente en el intercambio de información en forma de

conversación; el servicio telefónico internacional también puede prestar una serie

de servicios o aplicaciones no vocales, tales como el facsímil y la transmisión de

datos.

Te/efex, le da al usuario la posibilidad de intercambiar correspondencia de oficina

en forma de documentos de información con codificación teletex,

automáticamente y de memoria a memoria.

Videotelefonía, que permitirá a los usuarios mantener conversaciones con audio

y video combinados en tiempo real a través de la red. Probablemente, toda la

videotelefonía implicará la compresión de la señal de video.

Existe información más detallada más adelante a cerca de este importante

servicio.

Videotexj que proporcionará un servicio de consulta de información en forma de

textos e imágenes.

3.3 SERVICIOS SUPLEMENTARIOS

Los IMT2000 admitirán, entre otros, los siguientes servicios suplementarios;


CAP. III SERVICIOS DE IMT2QOO 74 <

• Separación entre respuesta y aviso

El usuario IMT2000 llamado podrá utilizar el terminal que prefiera (por ejemplo,

teléfono o estación personal) para responder a la llamada entrante, no

necesariamente debe hacerlo con el dispositivo que recibe el aviso.

Esto significa que la entrega de una señal a un dispositivo de aviso no es de por

sí una actividad completa, sino parte de la actividad total asociada al

establecimiento de una comunicación.

Este concepto del servicio podría tener repercusiones en la secuencia de señales

de establecimiento de comunicación así como en los retardos en completar la

llamada. Los detalles de este servicio y su aceptabilidad por el usuario requieren

un estudio posterior.

• Cifrado de extremo a extremo

Los 1MT2000 permitirán el cifrado de extremo a extremo en cualquier servicio que

utilice un servicio portador en modo circuito o en modo paquete sin restricciones.

Este sen/icio puede tener repercusiones en la RDSI y requiere ulterior estudio.

Indicación automática de la situación del buzón de mensajes

Por ejemplo la indicación automática de mensajes nuevos, urgentes, buzón vacío,

etc., reduce la pérdida de comunicación mientras el usuario se desplaza.

• Aviso de tasación

La información de tasación estará disponible para el usuario antes, durante y

después de cada llamada.

En el cuadro 3,1 figura, a modo de ejemplo, una descripción general de las

categorías de seivicio y sus aplicaciones.


CAP. SERVICIOS DE 1MT2000 75

1, Serviciosmóviles

1.1 Laicalización

Tipo deinformación(1}Voz

AudioTexto

Imagen

VideoSeñalización

Ejemplos de servicios

Aviso vocal de laposición del usuarioñInformación por escritode la posición delusuarioDatos de imagen de [aposición del usuario

rtInformación deseñalización según laposición del usuario

Ejemplos de aplicación delos IMT2000

rt

(¿)Información de posiciónal despachador

Navegación móvil avehículos o aldespachadoroPresentación de datosespecíficos de posición paraque el usuario puedaconfigurar el equipo o elperfil de servicio

2.Servíciosinteractivos

2.1Conversacional(3)

Voz

Audio

Texto

Imagen

Video

Señalización

Conexión vocalbidireccional deextremo a extremoConexión audiobidireccional deextremo a extremo

Conexión de datos deextremo a extremopara presentaciónbidireccional detexto/datos

Conexión de imagenbidireccional deextremo a extremoConexión videobidireccional deextremo a extremoConexión deseñalizaciónbidireccional deextremo a extremo

Llamada telefónica entredos personas.Llamada de conferenciaConferencia de audio.Datos interactivos conmódems o tonos DTMF.Control y supervisión dedatos procedentes deinstrumentos médicos deconversión A/D y D/A.Llamada de datos entre dospersonas para comparticiónde pantalla.Llamada de datospluripartita.Conversación de mensajecortos sin conexión.Fax bidireccional

Video comprimidobidireccional

Control a distancia yadquisición de estado

Cuadro 3.1 Categorías de servicios de los IMT2000(perspectiva de usuario)^

(') Cuadro obtenido de la recomendación de la UIT-R M.816-S


CAP. SERVICIOS DE IMT2000 76

Categoría deservicio(1)

2.2 Mensajería(almacenamientoy retransmisión)

2.3 Servicios deconsulta yalmacenamiento

3. Servicios dedistribución

Tipo de ."nformación(1}Voz

Audio

Texto

Imagen

Video

Señalización

Texto

Datos binarios

Imagen

Audio

Video

Audio

Voz

Imagen

VideoSeñalización

Ejemplos de servicios

Voz conalmacenamiento yetransmisión

Audio conalmacenamiento yretransmisiónDatos/texto conalmacenamiento yretransmisiónmagen con

almacenamiento yretransmisiónVideo conalmacenamiento yretransmisiónSeñalización conalmacenamiento yretransmisiónAlmacenamiento/consulta de datos detextoIntercambio de datosinformáticos

Intercambio deimágenesalmacenadasIntercambio de audioalmacenado

Intercambio deimágenes enmovimientoalmacenadas

rtMensaje texto

Imagen direccionada

«Mensaje deseñalización

Ejemplos de aplicación delos IMT2000

Buzón paraaudiomensajes

rt

Correo electrónico.Búsqueda con texto.

Buzón fax

Buzón video

Aviso de llamadaIdentificación del númerollamanteCompartición dedocumentos

Base de datos,intercambio de soportelógicoAlmacenamiento yconsulta de imágenesinformáticasAnotación de documentosaudio y compartición debibliotecas audioBase de datos de video.Compartición debibliotecas video.

Telefax punto a punto opunto a multipuntoTelefax punto a punto opunto a multipunto

Sólo aviso deradiobúsqueda

{) Puede haber también combinaciones de servicios y tipos de información en una utilización determinada de servicios detelecomunicación (por ejemplo, multimedios)(3) Pendiente de estudio ulterior para determinar nuevos servicios posibles de usuario IMT2000.(3) Puede haber diversas combinaciones de servicios que no sean asimétricas en un sentido u otro pero que conjuntamenteconstituyan un servicio conversacional.

Cuadro 3.1 (Continuación)



3.4 Principales requisitos de calidad de las señales vocales(')

Las señales vocales deberán cumplir ciertos requisitos de calidad en parámetros

tales como la acústica del microteléfono, velocidad binaria, etc.

3.4.1 CALIDAD DE LAS CONEXIONES DE EXTREMO A EXTREMO

Los requisitos de calidad de las señales vocales se cumplirán en conexiones

completas de extremo a extremo, que incluyen las degradaciones debidas a las

interfaces aire, la transcodificación, el retardo, los ecos en la conexión, etc. La

interfaz aire por ejemplo, puede introducir un retardo considerable que a través

del eco perjudica la interactividad de las conversaciones entre usuarios.

En todo caso la UIT-T indica que, en una red pública digital de

telecomunicaciones móviles terrestres con suficiente control del eco, el retardo

medio en un sentido debe ser de 20 ms y que el retardo en un sentido no debe

exceder de 40 ms, admitiendo que, en el segmento de satélite, el retardo en un

sentido puede exceder de 40 ms debido al retardo de propagación.

De forma parecida, en una conexión extremo a extremo se debe pasar por

entornos de acceso inalámbrico y red fija, utilizando una diversidad de codees; lo

que provoca la consecuente pérdida de calidad en la transcodificación necesaria.

3.4.2 ACÚSTICA DEL MICROTELÉFONO Y RECONOCIMIENTO DE LA VOZ

Habrá que asegurarse de que los niveles de señal de emisión, recepción y efecto

local sean compatibles con la telefonía de línea alámbrica convencional. Dichos

niveles se especifican normalmente en términos de índices de sonoridad.

P) Información que se encuentra detallada en la recomendación de la UIT-R M.1Q79-S



Será necesario mantener ios aspectos de las señales vocales que se utilizarán en

los futuros sistemas de reconocimiento de la voz ya probados para señales

vocales procedentes de sistemas alámbricos.

3.4.3 VELOCIDAD BINARIA BRUTA DE LAS SEÑALES VOCALES

Al seleccionar el codee de señales vocales deberá tenerse en cuenta no tanto la

velocidad binaria del codee como la velocidad binaria bruta de las señales vocales

requerida en la interfaz radioeléctrica para sustentar tanto las señales vocales

digitales como la necesaria codificación para el control de errores.

3.4.4 RESISTENCIA

Es importante la capacidad de soportar errores aleatorios, errores en ráfaga y

altas proporciones de bits erróneos en toda la zona de seo/icio. La clasificación de

las posibles combinaciones de codee de señales vocales/canal puede .ser

diferente en condiciones buenas y en condiciones marginales.

Así mismo, el codee de señales vocales y los transductores asociados deben ser

resistentes, frente al ruido acústico de fondo y la presencia de otros hablantes en

el entorno.

3.5 OBJETIVOS DE LOS CODEOS DE SEÑALES VOCALES DELOS IMT2000

Los codees de señales vocales tendrán que satisfacer los requisitos de calidad de

•los IMT2000 con bajo consumo de potencia y degradación mínima en la

transcodificación, no deberá contrastarse fuertemente con la calidad del acceso

alámbrico convencional que a menudo estará disponible.

Los diferentes entornos terrenales y por satélite impondrán diferentes requisitos a

los codees de señales vocales utilizados. El codee de clase A, por ejemplo, tiene

una velocidad binaria elevada y consumo de potencia bajo y menos complejo; los



codee de clase B y C convenientes para aplicaciones con velocidades binarias

bajas requiere mayor complejidad y mayor consumo de potencia; los codee clase

C de menor velocidad que los B, serán utilizados para conexiones por satélite.

Entorno

En interiores comercialDe vecindad en interiores/exterioresDe domicilioEn exteriores urbano de vehículoEn exteriores urbano peatonalEn exteriores ruralEn exteriores fijoTerrenal aeronáuticoLocal de gran velocidad binariaUrbano por satéliteRural por satéliteDe satélite con montaje fijoEn interiores por satélite

Clase

AA y B

AB

A y BBBB

AB y C

CCC

Cuadro 3.2 Entornos radioeléctrícos(')

Para satisfacer el requisito de los 1MT2000 en cuanto a número mínimo de codees

de señales vocales, y conseguir al mismo tiempo una utilización eficaz del

espectro y una amplia aceptación de los sistemas por parte del mercado, es

preciso relacionarlos parámetros necesarios de los codees de señales vocales de

los IMT2000 con los entornos previsibles (cuadro 3.2).

Hay que tener en cuenta que los IMT2000 exigen un número mínimo de codees,

por lo que un codee que cumpliera los requisitos de más de una clase podría ser

una elección conveniente, pero plantearía la cuestión del compromiso entre tener

menos codees o tener codees que se ajusten más a la necesidad.

(O (ít) Cuadros mostrados en la recomendación de la UIT-R M.1079-S



Parámetro " -- ^

Calidad de señales vocales sin errores

Retardo en el codee (un sentido) (ms)

Consumo de potencia (mW)

Velocidad binaria del codee deseñales vocales (kbjt/s)

Capacidad de velocidad binariaadaptable (kbít/s)

Capacidad de detección de actividadvocal

Transparente a la DTMF

A

Valorrequerido

G.726

10

2

32

no

no

no

Objetivo

2

1

16

si

no

si

B

Valorrequerido

G.726

20

20

16

Si

Si

No

Objetivo

10

5

4

sí

sí

si

C

Valorrequerido

G.726

40

300

4

si

sí

no

Objetivo

20

200

2-3

si

sí

sí

Nota Las cifras de consumo de potencia se basan en la tecnología del año 2000.

Cuadro 3.3 Parámetros de los codees de señales vocales^

3.5.1 SERVICIO DE VIDEOTELÉFONO

La ITU define el servicio de videotelefonía (o videotelefónico) como un

"teleservicio audiovisual conversacional que proporciona la transferencia

bidirecciorial, simétrica y en tiempo real de sonido e imágenes en color y en

movimiento entre dos puntos (de persona a persona) a través de redes".

La calidad de (as imágenes permitirá representar de manera adecuada y con

fluidez los movimientos del busto de las personas, lo que depende del grado de

movimiento que influye en la velocidad de transferencia de la información.

Será posible mejorar el servicio con opciones tales como: transmisión de

imágenes fijas de alta resolución de documentos, fotografías, dibujos, gráficos,

objetos, etc.

Desde el punto de vista del usuario puede incluirse controles e indicaciones que

permitan de una forma amigable comandar la transferencia de sonido e imágenes

en movimiento, a través de la selección del nivel de calidad de servicio (que tiene



que ver con tarifas), el modo de funcionamiento y/o el tipo de servicio de

videotelefonía que desea, todo esto si es que la red le da esas posibilidades.

El servicio videotelefónico debe ser proporcionado junto con el telefónico

convencional, es decir que el terminal videotelefónico debe servir también para la

telefonía, lo que a su vez le permitirá al usuario comunicarse con toda clase de

servicios audiovisuales mediante la facilidad de comunicación vocal de un

terminal videotelefónico.

En base a la videotelefonía, no se descarta el nacimiento de nuevos servicios, los

cuales requieren un estudio posterior más detallado, así por ejemplo, se utilizarán

aplicaciones como la comunicación mediante un lenguaje por signos entre

personas que sufren deficiencias vocales y auditivas, o la televigilancia cuando la

facilidad de comunicación vocal es poco importante.

El servicio de videotelefonía se clasifica en dos categorías principales: servicio de

videotelefonía para redes de banda estrecha y para redes de banda ancha,

aunque en la RDSI de banda ancha los servicios ofrecidos pueden comprender

también servicios de videotelefonía que utilicen velocidad binaria baja.

3.5.1.1 Servicio de videotelefonía para redes de banda estrecha

Asegura el intercambio de extremo a extremo de imágenes en color en

movimiento con resolución espacial, resolución temporal y calidad equivalentes a

la que puede obtenerse mediante la codificación de la señal de video de acuerdo

con el formato QCIF(') y ClF0). En el futuro podrán preverse servicios de

videotelefonía básicos para redes de banda estrecha (por ejemplo, redes

radiomóviles, redes privadas).

El servicio de videotelefonía está definido en la recomendación de la UIT-R F.0720s.



3.5,1.2 Servicio de videotelefonía para redes de banda ancha

Asegura el intercambio de extremo a extremo dé imágenes en color en

movimiento con alta resolución espacial y temporal y calidad de video

equivalentes a las normas de televisión (PAL, SECAM, NTSC) o superior y

calidad de voz/sonido mejorada, posiblemente con transmisión estereofónica.

3.5.2 APLICACIONES RELACIONADAS CON LA VIDEOTELEFONÍA

La calidad de video y audio que pretende lograrse en 1MT2000 hace que sea

posible utilizare! servicio de videotelefonía en múltiples aplicaciones tales como:

Diálogo cara a cara con imágenes del busto, corno mínimo;

Diálogo con visualización interactiva de documentos: dibujos, diagramas,

gráficos, y objetos que pueden mostrarse en la pantalla;

Acceso del usuario a videoconferencias;

Televigilancia video;

Comunicación por signos entre personas con deficiencias auditivas y

vocales.

Algunos de estos servicios serán menos aplicables en redes de banda estrecha.

Así mismo será el usuario quien elija los parámetros adecuados para algunas

aplicaciones en donde se necesite una alta resolución espacial o una buena

tolerancia al movimiento.

En cuanto a los servicios suplementarios, serán en un principio los mismos que

los disponibles en telefonía convencional, sin embargo, más adelante, pueden

agregarse interesantes servicios como aquel de acceder a servicios de correo

electrónico o videotex con un terminal videotelefónico, por ejemplo.

0} g-ncmatnc; rte oicnprg iñn HP viHpn HpfiniHac: pn la rpf^mgn darían M 9R/1 HP la LJJT-_ _.____„ ___ __



3.5.3 PROCEDIMIENTOS

El procedimiento de establecimiento, control y liberación de la llamada debe ser

tan sencillo como el realizado en la telefonía ordinaria y los tonos de señalización

audibles deben tener el mismo significado que en telefonía.

El usuario puede modificar el servicio según lo desee mediante procedimientos de

modificación en el curso de la llamada; es decir, que puede añadir video habiendo

iniciado ya la comunicación vocal. La modificación de ciertas capacidades

audiovisuales es posible utilizando la señalización dentro de banda y protocolos.

Las instrucciones para el usuario pueden adoptar la forma de un diálogo entre el

sistema y el usuario que permite conocer el estado de la llamada en la pantalla.

Las instrucciones serán caracteres alfanuméricos en un idioma seleccionare,

acompañado de anuncios audibles, teniendo en cuenta las necesidades de las

personas con deficiencias auditivas y vocales.

Tanto el usuario llamante como el usuario llamado deberán tenerla posibilidad de

interrumpir o restablecer la emisión de imágenes sin desconectar el soporte

utilizado para la transmisión de video.

Cuando se suprime la imagen saliente, debe visualizarse en la pantalla del

terminal distante, un pictograma sustitutivo predeterminado.

Mediante un mando especial, el usuario debe poder visualizar la imagen emitida

en la pantalla de su terminal videotelefónico, ya sea antes del establecimiento de

la comunicación o durante el transcurso de ésta (visualización de la imagen local).

Es conveniente, además, que los terminales videotelefónicos puedan funcionar en

los modos manos libres o con altavoz. Sí por alguna razón, el usuario desea


CAP. II! SERVICIOS DE IMT2QOO 84

cortar el sonido emitido por el canal de audio, lo podrá hacer, siempre y cuando el

usuario correspondiente reciba una indicación de aquella desactivación del

sonido.

Así mismo, cuando se degrade la calidad de servicio (por ejemplo, debido a una

tasa de errores elevada u otros motivos de red), debe darse una indicación

adecuada a ambas partes, incluso sí el problema afecta a un solo sentido de la

comunicación.

Siempre se procederá a establecer la comunicación con el mejor nivel disponible

de calidad de video. En la liberación de la llamada, la voz y la imagen se

desconectarán simultáneamente.

3.6 ASPECTOS RELATIVOS AL TERMINAL

El terminal videotelefónico debe incluir dispositivos capaces de: captar, codificar,

reproducir la imagen y el sonido, efectuar la gestión de las interfaces de red.

3.6.1 REQUISITOS GENERALES DEL SISTEMA

El terminal telefónico debe dar la posibilidad de mejorar el equipo con: una

cámara orientable y zoom, cámara de imágenes fijas, teclado para el servicio

videotex y telescritura, etc.

Esta lista no es muy grande debido a que son solo ejemplos, sin embargo, si es

conveniente dar instrucciones claras y concisas en pantalla de tal forma que el

* usuario no necesite capacitación especial para utilizar el terminal.

3.6.2 CALIDAD DESERVICIO

En cuanto a la imagen, la calidad se observará en la capacidad del sistema para

reproducir con precisión, escenas en movimiento. El tiempo de reestablecimiento



de la imagen al cambiar la fuente de video debe ser tan bajo que no debe

degradar la calidad de servicio. No deberá haber diferencia subjetiva alguna entre

la señal vocal y la imagen.

Hablando de audio, la calidad mínima de las señales debe ser tan buena como la

de la telefonía clásica con MIC(') con codificación de ley A o ley [i(ll).

Adicionalmente debe tomarse en cuenta el retardo global que se forma del retardo

unidireccional del trayecto más el retardo del terminal videotelefónico, que a su

vez, depende del retardo introducido por los codees de video y las instalaciones

de transmisión.

El retardo máximo total no debe ser inaceptable para el usuario, por lo cual, este

aspecto junto con el número máximo de saltos por satélite que influyen en la

resincronización que debe hacerla el terminal, quedan en estudio.

3.6.3 REQUISITOS DE 1NTERFUNCIONAM1ENTO E INTERCOMUNICACIÓN

Considerando que el usuario tiene un solo terminal audiovisual, éste debe

necesariamente intercomunicarse con la telefonía de 3,1 kHz, 7 kHz y

quizás 15 kHz.

Portante cualquier terminal telefónico podrá comunicarse con cualquier terminal

videotelefónico, y viceversa. Este requisito significa que el terminal videotelefónico

sea un terminal multiservicios, que admita también las comunicaciones

telefónicas.

De no ser posible el establecimiento de una comunicación videotelefónica, se

deberá establecer una comunicación telefónica. Si aun así no puede establecerse

la comunicación, se dará una indicación del motivo al usuario llamante.

(I) Ver la parte de Siglas


CAP. III SERVICIOS DE IMT20QO 86

La intercomunicación también implica servicios de videotelefonía en redes

diferentes y con otros servicios audiovisuales. Por último debe aclararse que,

desde el punto de vista del usuario, el tiempo de establecimiento de la llamada

debe ser corto, siendo por tanto, fundamental tomar en cuenta este aspecto.

3.7 Servicio de Videotelefonía en la Red Telefónica Pública

Conmutada (')

Habiendo revisado ya los requisitos para los servicios de videotelefonía de baja

velocidad binaria prestados por las RTPCM y las redes de telecomunicaciones

móviles digitales, se deben establecer ahora requisitos específicos para las RTPC

debido a la diferente velocidad de acceso, movilidad, solidez de transmisión

inalámbrica y los diferentes entornos del terminal respecto de las redes móviles

digitales.

Por lo general, la transferencia de información, ya sea video, audio o datos dentro

de bandaO* se realiza por una sola conexión RTPC, basada en canales

videotelefónicos de baja velocidad binaria VLBR, así que, será importante que el

usuario pueda utilizar de la forma más eficiente posible el limitado ancho de

banda.

Opcionalmente será factible la asignación de dos o más conexiones RTPC para

obtener una capacidad y calidad de servicio superior en señales vocales, video,

imagen y datos.

En cuanto a las Funcionalidades de los servicios en la RTPC, a las características

básicas de los servicios de videotelefonía se deben añadir por ejemplo, un modo

(I¡) Ver la parte del Glosario de términos

O Tema tratado por la U1T-R en su recomendación F.723-S

C'O Ver !a sección de Siglas

W La transferencia de datos en banda es opcional como capacidad del terminal, pero obligatoria comofuncionalidad del servicio. .



de repetición de imagen lenta, controlable manualmente desde el extremo

receptor o también la asignación dinámica de canal mediante el entramado, la

sincronización y el mecanismo de negociación de terminal.

3.7.1 POSIBLES APLICACIONES

Las aplicaciones previstas en el sector de consumo residencial son la interacción

hombre/hombre en tiempo real basada en una imagen del busto, la vigilancia a

distancia y la supervisión de situaciones, como las aplicaciones de telepresencia

(cuidado de niños, seguridad, etc.)

En el sector empresarial/institucional, las aplicaciones previstas son la consulta de

expertos a distancia, que requiere apoyo audiovisual, la vigilancia y el

reconocimiento a distancia, la localización de fallos a distancia, la inspección a

distancia y el acceso a videoconferencias.

Desde el punto de vista del servicio, el terminal videotelefónico básico tiene que

admitir el formato QCIF únicamente para el video en movimiento. Algunos

terminales, por ejemplo los videoteléfonos mejorados, también pueden sustentar

formatos sub-QCIF o por lo menos ser capaces de recibir tramas de video sub-

QCIF.

Como características adicionales, pueden anotarse la posibilidad de acceso a

llamadas de videotelefonía multipunto, transferencia de datos de imágenes fijas,

transferencia de datos de telepunto y anotación, control de cámara de extremo

lejano, etc.

3.7.2 ASPECTOS RELATIVOS A LA RED

La calidad de servicio global depende de la diafonía y del nivel de ruido, es decir

que será importante mantener una relación señal/interferencia adecuada en el

bucle local para lograr una máxima velocidad de transmisión en la red telefónica

pública conmutada.


CAP. III SERVICIOS DE 1MT2000

3.7.3 ASPECTOS RELATIVOS AL TERMINAL

Como el servicio está destinado para el consumo residencial, [os terminales de

bajo coste con capacidades funcionales mejoradas se conciben como

computadores personales equipados con unidades auxiliares enchufables que

proporcionen las funcionalidades necesarias de terminal para la videotelefonía en

la RTPC.

Las capacidades portadoras para transferir datos audiovisuales digitales a través

de líneas RTPC analógicas se realizan mediante módems desde V.34 con

velocidades binarias de 33,6 kbit/s.

3.7.4 CALIDAD DE SERVICIO

La calidad de la línea telefónica y las redes que intervienen en la transferencia de

información pueden hacer que la velocidad de transferencia de un módem se vea

reducida y que la calidad audiovisual se vea degradada, además del retardo

producido en el establecimiento de la llamada a causa de una fase de arranque

del módem prolongada.

Así mismo, si la velocidad del módem es muy baja, el aumento de los cambios en

el contenido de la imagen degrada la calidad de la reproducción del movimiento.

En condiciones normales, el retardo global máximo no debe exceder los valores

aplicables a las llamadas videotelefónicas internacionales^).

3.7.5 INTERCOMUNICACIÓN CON LA VIDEOTELEFONÍA MÓVIL

Para las llamadas telefónicas internacionales el límite actual es 400 ms


CAP. SERVICIOS DEIMT2000 89

Se debe ofrecer la intercomunicación con servicios videotelefónicos móviles de

baja velocidad binaria.

Las variaciones en las velocidades de acceso de las diferentes redes móviles

pueden exigir una adaptación de velocidad, que debe ser sustentada por los

terminales con ayuda de mecanismos de señalización dentro de banda, que

comprende un conjunto normalizado de velocidades.

La intercomunicación con servicios videotelefónicos móviles de categorías de

servicio superiores se efectúa a través de un posible repliegue al mejor modo

común posible sustentado por los dos servicios de que se trata.

3.7.6 ATRIBUTOS Y VALORES

1

2

3

4

5

6

7

Atributos

Modo de transmisión

Velocidad de transferencia

Capacidad de transmisión

Estructura

Establecimiento de lacomunicaciónSimetría

Configuración de la llamada

Valores

Circuito

Igual o mayor que 28,8 kb¡t/s; en condicionesdegradadas de red puede ser menor.Audio de 3,1 kHz para(videotelefonla).Conversación de 3,1 kHz para{telefonía analógica)

la Rec. V.34

modo telefónico

No es aplicable

A petición

Simétrica bidireccional

Punto a punto

Cuadro 3.4 Atributos de capa baja®

(') Cuadro obtenido de la recomendación de la UIT-R F.723-S



8

9

10

11

Atributos

ServiciossuplementariosprestadosCalidad de servicio

Posibilidades deintercomunicación/interfuncionamiento

Aspectos deexplotación ycomerciales

Valores

Queda en estudio

Audio: telefonía de 3,1 kHz, con calidad vocal de largadistanciaVídeoSincronización de audio y vídeo: no puede discernirsesubjetivamente el retardo entre la conversación y la imagende vídeo o e¡ retardo de audio mínimo (retardo deconversación insertado desactivado)Datos: queda en estudioCon servicios de videofonía LBR en redes móvilesCon servicio de videofonía RDSI: en la medida de lo posibleCon cabeceras en la redCon otros servicios audiovisuales (únicamente en telefonía)Con telefoníaCon otros servicios: queda en estudioQueda en estudio

Cuadro 3.5 Atributos generales?1)

3.8 OBJETIVOS DE CALIDAD PARA SISTEMAS INALÁMBRICOS10

PARA ACCEDER A LAS RTPC

El objetivo final es alcanzar una aceptación de las tecnologías sin hilos por parte

de los usuarios mediante la prestación de servicios con calidad comparable con la

RTPC. A los terminales portátiles se les denomina genéricamente como sistemas

de comunicaciones personales sin hilos.

Se parte de la hipótesis realista de que los sistemas de conmutación y transmisión

' utilizados en la RTPC, por encima del nivel de central local son digitales y que las

líneas de abonado pueden ser bien analógicas o digitales; puesto que se espera

a futuro que los sistemas sin hilos no introduzcan ninguna degradación importante

en la calidad de transmisión con relación a la de los enlaces de la RTPC.



En la figura 3.1 se muestra la configuración general de un sistema sin hilos digital

de acceso personal. Cuando la interfaz de red es digital, puede tener un nivel

relativo de O dBr en ambos sentidos de transmisión.

Radío Terrenal

LInterfaz de red ínter

11

Sistema deestación base

Trayectos digitalesentre centrales

locales

faz de red

Terminalanalógicoo digital

Terminal sin hilos (O dBr)

Ejemplo de posibles funciones de un sistema üe estación base:

InterfazRF

Codificaciónde canal

Codificaciónde privacidad

Procesamiento de laseñal vocal:Codificación vocalInterpolación de lapalabraCompensación de eco

Figura 3.1 Configuración de referencia para los sistemas de acceso sin hilos

3.8.1 PERSPECTIVA DE CALIDAD GLOBAL DE LA RTPC

Las características de servicio que determinan el grado de satisfacción de un

usuario son: la logística del servicio, la facilidad de utilización del servicio, la

accesibilidad, la retenibilidad y la integridad del servicio.

3.8.1.1 Perspectiva de calidad de servicio de la RTPC

La calidad de funcionamiento de la reo1, en cambio, se define como la aptitud de

una red o parte de la red para ofrecer las funciones correspondientes a las

comunicaciones entre usuarios; contribuye a la accesibilidad, retenibilidad e

integridad del servicio.

(") Tabla que se muestra en la recomendación de la UIT-R F.723-S



El cuadro 3.6 muestra una matriz de 3x3 que identifica todos los criterios

utilizados para juzgar la calidad con la que se efectúan las funciones de usuario

básicas como son el establecimiento y liberación de la conexión y la transferencia

de información.

Grítanos de calidad

Funciones de usuario

Velocidad Precisión Seguridad de funcionamiento

Establecimiento de la conexión

Transferencia de la información de usuario

Liberación de la conexión

CUADRO 3.6 Matriz de 3 x 3 de alto nivel de calidad de servicioO)

3.8.1.2 Perspectiva de calidad de transmisión de la RTPC

Tratándose de alcanzar una calidad en el sistema 1MT2000 comparable con el de

la RTPC (calidad interurbana), los requisitos a cumplir son abundantes, entre ellos

están:

La voz recibida y procesada a través del sistema deberá parecer naturaK0,

pudiendo los usuarios reconocerlas voces de quienes le resultan conocidos.

Los sistemas deben ser resistentes a las transcodificaciones (cuando éstos,

se utilizan en cascada).

Debe mostrarse una resistencia hasta un nivel razonable frente a los errores

de bits y de trama, así como frente a la amplia variedad de condiciones de

ruido ambiente (por ejemplo, oficinas, exteriores, autopistas, etc).

Debe poder mantenerse la interactividad de las conversaciones sin retardos

excesivos.

No deberán ser frecuentes las degradaciones graves y cortes de la señal.

Los datos en banda vocal deben ser soportados a una velocidad de datos y a

un nivel de calidad esperado por los usuarios.

Cuadro obtenido de la Recomendación de la UIT-R G.0174-S.

La voz natural garantiza el funcionamiento de los sistemas de seguridad y reconocimiento de voz.



Las señales dentro de banda, tales como las DTMF (Tono Dual

Multifrecuencial) deben ser retransmitidas con una pequeña probabilidad de

error por el receptor DTMF.

En resumen, debe conseguirse índices subjetivos (medidos desde el punto de

vista de usuario) comparables a los de las conexiones en la RTPC normal. De no

conseguirse estas capacidades, los sistemas sin hilos puede que no tengan la

amplia aceptación que se persigue como meta evidente.

3.8.1.3 Efectos de transmisión del radiocanal digital

El radiocanal digital enlaza el terminal inalámbrico con la estación base, y debido

a que éste terminal casi nunca va a estar en línea de visibilidad directa con su

correspondiente estación, la señal recibida puede ser bloqueada por objetos

estructurales y ambientales, tales como paredes, automóviles y árboles.

Como la señal llega a través de múltiples reflexiones en objetos diferentes, y cada

trayecto trae una señal con diferente fase, retardo y atenuación, se produce el

efecto del desvanecimiento por multitrayecto y dispersión de la señal. Todo esto

sumado a la interferencia causada por usuarios de células adyacentes, causa

distorsiones en la señal dependendientes de la hora y la distancia.

La figura 3.2 muestra un gráfico en donde la señal se pierde por intervalos debido

a desvanecimientos profundos de la señal causados por lai propagación

multitrayecto.



Envolvente dela señal recibida

Umbral de detección

Envolvente dela señal detectada

Umbral de detección

Tiempo

Tiempo

Interrupciones intermitentes

Figura 3,2 Ejemplo de interrupciones intermitentes debidas al desvanecimiento 0)

3.8.1.4 Objetivos de calidad de transmisión vocal

Al hablar de objetivos de calidad, debe tomarse en cuenta que los distintos

parámetros de transmisión, pueden afectar de manera diferente a la red,

dependiendo si ésta es totalmente digital o una red RTPC mixta.

En una red totalmente digital, es sumamente importante hablar de la degradación

introducida por el retardo causado por la utilización de fibra óptica, procesamiento

digital, memorización intermedia, arquitecturas de red, etc; lo que implica un

estudio detallado de las diversas tecnologías de los sistemas sin hilos.

3.8.1.4.1 Calidad de funcionamiento del codificador vocal

Los codificadores vocales para comunicaciones personales sin hilos han de ser

sometidos a pruebas con condiciones similares por las que pasa el radiocanal,

tales como ráfagas de errores correlacionados de diversa longitud; ráfagas cortas

(hasta de 25 mseg.), medias (de 25 a 75mseg.) y largas (más de 75mseg).


CAP. III SERVICIOS DE IMT20QO 95

No es necesario realizar pruebas arriba de los 100 mseg debido a que con

retardos grandes las degradaciones en las señales no dependen ya de la calidad

del codificador.

Un codificador de buena calidad debe estimar la señal vocal durante los

desvanecimientos cortos y disminuir la salida sin causar inestabilidad durante el

resto del periodo de desvanecimiento.

Además es necesario probar los codificadores en condiciones de ruido de fondo

acústico de diferente magnitud.

3.8.1.4.2 Atenuación ponderada por acoplamiento del terminal

Para alcanzar el acoplamiento acústico del terminal sin hilos, es decir, controlar el

eco, debe disponerse una atenuación ponderada por acoplamiento del terminal de

al menos 40dB, lo que implica que se deben introducir nuevas tecnologías

canceladoras de eco, especialmente en terminales portátiles o de manos libres,

en donde existe dependencia con el nivel de ruido ambiente.

3.8.1.4.3 Retardo y respuesta del eco

El retardo aumenta la degradación debido al eco, pero aún cuando el eco esté

controlado, los retardos superiores a 150 mseg pueden interferir con la dinámica

(interactividad) de la conversación vocal.

El retardo puede degradar la calidad de determinadas aplicaciones de datos en

banda vocal, ya que son más sensibles al retardo que las aplicaciones vocales.

(¡) Gráfico obtenido de la Recomendación de la UIT-R G.0174-S.


CAP. 111 SERVICIOS DE IMT200Q 96

Las aplicaciones altamente interactivas pueden ser restrictivas para la

planificación de la red, en donde, se pretende fijar 400mseg de retardo máximo

para una conexión internacional completa (extremo a extremo) en un sentido*1).

Adicionalmente, el organismo operador debe tomar medidas de control de eco en

el caso de que el retardo incrementa! causado por el acceso sin hilos en las

conexiones a la red RTPC supere los 5 mseg.

Se recomienda que el retardo unidireccional tota! se mantenga por debajo de los

20 mseg debido a que estos sistemas sin hilos formarán parte de conexiones que

pueden contener largas rutas de fibras ópticas o satélites en el segmento RTPC

internacional.

Debe tomarse en cuenta así mismo, los traspasos o hand off entre celdas que

suponen el cambio repentino del trayecto de transmisión con el consecuente

retardo de conmutación, lo que afecta el funcionamiento de los tnódems y

canceladores de eco con ajuste automático de distancia.

3.8.1.4.4 Control del eco desde el exterior del sistema sin hilos

Es necesario proporcionar canceladores de eco cuando los trayectos digitales se

interconectan con la RTPC, terminando en líneas analógicas, tal y como se

muestra en la figura 3.3, en donde el eco es generado en la RTPC, en el extremo

distante de la conexión.

0 El tiempo de transmisión en un sentido incluye el procesamiento y propagación entre el terminal sin hilos yla estación base.



Trayecto de eco

Ccmpensadcrde eco

Trayectos digileí esentre centrales

lo ce) es

\l |

local ii>

f-" ^-

R eíerdo de ida y vustta de hada 64 ms

Figura 3.3 Ejemplo de instalación de un canceladorde eco para controlar el eco

del extremo distante.®

Basados en la estructura de la RTPC existente, los canceladores de eco deben

tener la capacidad de tratar hasta 64 mseg de retardo en el trayecto de eco y

soportar el eco de extremo próximo y de extremo distante, como se refleja en la

figura 3.4.

Trayecto de eco de extremo distante

^Trayecto de eco de extremo próximo

1Centrallocal

(2 hilos)

Figura 3.4 Ejemplo de eco de extremo próximo y de extremo distante<}í)

3.8.1.4.5 Recorte (temporal)

El recorte de la voz es la pérdida de la señal vocal en cualquier momento, y no

tiene nada que ver con las tramas perdidas por ráfagas de errores en el

radiocanal.

0) (íij Gráficos tomados de la Recomendación de la UIT-R G.0174-S


CAP. III SERVICIOS DE IMT2000 _ 98

Este recorte de voz puede producirse por la utilización de interpolación de la

palabra, cuando los codificadores de baja velocidad binaria cambian de velocidad,

o durante la conmutación de protección y los deslizamientos incontrolados.

El impacto subjetivo del recorte depende de cuatro factores: duración del recorte,

porcentaje de voz recortada, frecuencia de recorte, y actividad vocal global. En

todo caso los recortes deben ser de menos de 64 mseg y deben mantenerse por

debajo de un 0.2% de la voz activa.

3.8.1.4.6 Ruido de canal en reposo y ruido de fondo artificial

El ruido de un canal en reposo no debe rebasar ~65dBm, así como el nivel de

cualquier frecuencia (de muestreo y sus múltiplos), medido selectivamente, no

debe rebasar el nivel de —

El contraste de ruido se produce cuando se interrumpe el ruido de fondo, lo cual

se produce por la compensación del eco utilizando recortadores centrales, la

interpolación de la palabra o la transmisión discontinua.

El ruido de fondo artificial es el ruido que puede introducirse para enmascararlos

efectos negativos del contraste de ruido. Diferentes tipos de ruido de fondo

artificial pueden ser utilizados por sistemas diferentes.

3.8.1.4.7 Ancho de banda y Atenuación

Para mantener una buena calidad vocal e inteligibilidad, debe entregarse una

banda de paso de 300-3400 Hz (entre puntos a 3 dB). Para codificadores sin

formas de onda, los métodos de medición tradicionales que utilizan tonos puros

pueden no ser adecuados para evaluarla anchura de banda efectiva.

® Valores especificados por la UlT-T en la Recomendación G.712


CAP. III SERVICIOS DE 1MT200Q 99

La atenuación mínima recomendable entre los trayectos de entrada y salida

digitales del sistema sin hilos es de 6 dB para los sistemas de acceso digitales sin

hilos que tienen interfaz digital con la RTPC, Condición, ésta última, que debe

cumplirse en el rango de frecuencias de O a 4000 Hz y en las situaciones más

desfavorables (por ejemplo, con el microteléfono colocado hacia abajo sobre una

superficie dura y plana)

3.8.2 DISTORSIÓN DE CUANTIFICACION

La distorsión de cuantificación se introduce cuando una señal pasa del formato

analógico hacia y desde el formato digital. Lo ideal es que el par

codificador/decodificador del sistema digital sin hilos no introduzca una distorsión

mayor a 4 QDU (unidad de distorsión de cuantificación).

Adicionalmente, con el fin de impedir una acumulación de distorsión demasiado

rápida, se recomienda que dos sistemas sin hilos en cascada no sean peores que

ei equivalente de 3 codificadores MICDA a 32 kbit/s conectados asincronamente

en cascada.

3.8.3 DATOS EN BANDA VOCAL Y OTRAS TRANSMISIONES NO VOCALES

Los requisitos de calidad de funcionamiento de las aplicaciones de datos en

banda vocal VBD, voiceband data utilizando sistemas de acceso sin hilos deben

especificarse en términos de las medidas de transmisión equivalentes definidas

en las interfaces analógicas de una conexión, tales como la distorsión de

intermodulación, fluctuación de fase, la distorsión por retardo de envolvente, etc.

3.8.3.1 Requisitos de las aplicaciones

Las prestaciones necesarias de los módems en función de la aplicación, se hacen

corresponder con los requisitos de calidad de funcionamiento de la red. El

Cuadro 3.7 muestra una clasificación de las aplicaciones según los parámetros de

exactitud y los límites necesarios.



Aplicación

Típico

Permisivo

Parámetro

BER

BLERde 1000 bits

U mi le

io-5

io-2

CUADRO 3.70) Exactitud de! módem en función de !a aplicación

Las aplicaciones típicas (por ejemplo, facsímil) necesitan tasas de error

considerablemente bajas, y así se fija el límite de calidad de funcionamiento en

términos del parámetro tasa de errores en los bits (BER, bit error ratio).

Las aplicaciones más tolerantes (por ejemplo, datos en bloque que protegidos

utilizan un bloque de 1000 bits) necesitan un límite de tasa de errores en los

bloques (BLER, block error ratio), derivado de consideraciones relativas al caudal.

3.8.3.2 Idoneidad de la calidad de funcionamiento

El Cuadro 3.8 presenta la idoneidad estimada en aplicaciones típicas, de métodos

normalizados de modulación de datos en banda vocal y diversos esquemas de

codificación de señales, algunos de los cuales podrían utilizarse en los sistemas

digitales de acceso sin hilos.

Es necesario resaltar que no está tomado en cuenta las degradaciones del

radiocanal ni tampoco se incluyen los efectos de las codificaciones en cascada de

cualquier combinación de estos codificadores en la transmisión por módem.

Un «Sí» o un «No» en el cuadro indica simplemente si, en base a la evidencia y a

la documentación disponibles, es probable que una codificación simple de un tipo

de codificación de señales determinado podría acomodar aceptablemente el

módem a su máxima velocidad de datos.

O Cuadro que se encuentra en la Recomendación de [a UIT-R G.0174-S

(') Cuadro que se encuentra en la Recomendación de la UIT-R G.0174-S



Tipo de módem

a la máximavelocidad de

datos

V.21300 bit/s

V.221200 bit/s

V.22 bis2400 bit/s

V.27 4> •4800 bit/s

V.329600 bit/s

V.29^9600 bit/s

V.32 bis14 4 00 bit/s

V.174)14 400 bit/s

V.345)28 800 bit/s

Método de codificación de ]a señal (todas las Recomendaciones UIT-T)

G.71164kbit/s

Sí

Sf

SI

Si

Sí

Sí

SI

SI

Sí

G.72640 kbit/s

Sí

Sí

SI

Si

Sí

Si

En estudio

En estudio

En estudio

G.7261)32 kbit/s

Sí

Si

SE

Sí

Si

No

No

No

No

G.7282)16kbít/s

Si

Sí

Sf

En estudio

En estudio

No

No

No

No

Proyecto3^8 kbit/s

En estudio

En estudio

En estudio

No

No

No

No

No

No

Proyecto3)4 kbit/s

En estudio

En estudio

No

No

No

No

No

No

No

NOTAS

1 Datos basados en e[ proceso de normalización G.721.

2 Preliminar.

3 Actualmente en estudio por la CE 15 del UIT-T.

4 Este esquema de modulación es utilizado por el facsímil del grupo 3.

5 Norma a dos hilos en elaboración por la CE 14 del UIT-T.

CUADRO 3.80) Idoneidad de la calidad de transmisión estimada de los tipos de

codificador para diversos módems

Obsérvese que en los casos en que intervienen datos en banda vocal a velocidad

superior, ninguna codificación a baja velocidad satisfará las necesidades de la

aplicación.



En cambio, aumentar la velocidad binaria del codee (y por tanto incrementar los

requisitos correspondientes de anchura de banda del radiocana!) puede conducir

a una aplicación satisfactoria de datos en banda vocal a velocidad más alta.

3.8.3.3 Interfuncionamiento

Como es probable que los usuarios de terminales sin hilos deseen transmitir datos

de imágenes o numéricos (por ejemplo, computador portátil), puede resultar útil

incluir una capacidad de transmisión de datos en los terminales móviles y de

base.

Para obtener tasas de error aceptables podría ser necesario disponer de

protocolos y técnicas de control de errores especiales.

Terminal sin hilos Puerto radioeléctrtco

Voz-

Datos enbanda vocal_

3 bajavelocidad

Datosdigitales

Codee

MemoriaIntermediade dalos

Codee

privacidad

Inte [fazdeRF

InterfazdeRF

Codeede

pwacídsd

Codeevocal

M errarlaintermediade datos

A la centrallocal

Figura 3.5 Posible disposición del terminal móvil y la estación base para latransmisión de datosO)

En la Figura 3.5 se muestran las disposiciones posibles. A fin de acomodar las

conexiones desde sin hilos a RTPC, sería necesario establecerlas disposiciones

de ¡nterfuncionamiento.

(') Gráfico obtenido de la Recomendación de la UIT-R G.0174-S


CAP. IV TECNOLOGÍAS DE RADIOTRANSMISIÓN 103

CAPITULO IV

TECNOLOGÍAS DE RADIOTRANSMISIÓN PARA IMT2000



En el presente capítulo se describen las características de los entornos del

funcionamiento radioeléctrico, la accesibilidad de los servicios en los diferentes

entornos, teniendo en cuenta los requisitos del usuario, del sistema y los

requisitos operacionales. Además se presenta una pequeña descripción de las

posibles técnicas de transmisión por radio utilizadas en los sistemas IMT2000.

4.1 EVOLUCIÓN DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIÓN

INALÁMBRICOS

Las Comunicaciones Inalámbricas han atravesado, en menos de dos décadas,

por una evolución acelerada de tres Generaciones; motivada en parte por la

vertiginosa demanda de movilidad y portabilidad en las comunicaciones, la cual

no fue prevista en sus inicios, por otro lado también está la revolución digital por la

cual están atravesando las telecomunicaciones; esto motivó que ahora se esté

investigando y desarrollando la Tercera Generación de estos sistemas.

4.1.1 PRIMERA GENERACIÓN DE SISTEMAS DE COMUNICACIÓN

INALÁMBRICOS

La Primera Generación de Sistemas de Comunicación Inalámbricos fue concebido

en la década del 70, por lo tanto fueron basados en tecnologías analógicas. La

Primera Generación son Sistemas que están ahora en una etapa bien madura y

son ampliamente usados en todo el mundo, por ejemplo en la actualidad existen

más de 50 millones de teléfonos celulares analógicos.

Sistemas típicos de esta Generación son los Sistemas de Telefonía Celular

Analógicos, los Sistemas de Telefonía Cordless (inalámbricos) Analógicas

bastante usados para comunicaciones indoor (interior del hogar y oficinas).

Por otro lado están también los Sistemas Paging Analógicos o Sistemas

Buscapersonas de voz y alfanuméricos, Sistemas de Comunicación por Satélite

geoestacionarios con transmisión analógica, entre otros.


CAP. IV TECNOLOGÍAS DE RADIOTRANSMISIÓN. 105

E! primer Sistema de telefonía celular analógico, desarrollado en 1970 fue el

AMPSÍ!). Este sistema usa la modulación FM para la transmisión de voz, y la

tecnología FDMA(ii) para compartir e! espectro.

El sistema AMPS, que por naturaleza sirve para eí tráfico de señales analógicas

de audio, no es adecuado para la transmisión de datos, y dado que utiliza el

FDMA como acceso múltiple ia capacidad máxima de usuarios es limitada.

W-CDMAorea)

W-CDMA'[Japan] 1

cdma2000[USA] /3GPP

Figura 4.1 Evolución de los Sistemas de Comunicaciones^

01 ai) Ver la sección de Siglasaiij Gráfico obtenido de la Revista IEEE, Marzo del 2000



4.1.2 SEGUNDA GENERACIÓN DE SISTEMAS DE COMUNICACIÓN

INALÁMBRICOS

La Segunda Generación se inicia con emergentes tecnologías digitales de acceso

múltiple como el CDMA(i) y TDMA(¡¡), en esta Generación son resueltos y

mejorados algunos aspectos no previstos en los sistemas anteriores, como son

ios aspectos de capacidad de usuarios, calidad y costo de los servicios. Sistemas

de esta Generación hacen su aparición en los inicios de esta década y hoy

existen mas de 30 millones de usuarios la mayoría de ellos en Europa.

4,1.3 TERCERA GENERACIÓN DE SISTEMAS DE COMUNICACIÓN

INALÁMBRICOS

En la Tercera Generación de estos sistemas, las comunicaciones son personales,

móviles y universales. Importantes desarrollos en el mundo convergen a esta

evolución, por ejemplo en los EEUU los sistemas de la tercera generación que

están emergiendo son llamados de PCSím), similarmente en Europa se está

desarrollando el UMTS(iv) y de otro lado la ITU propone el IMT-2000(V).

4.2. TECNOLOGÍAS DE TRANSMISIÓN RADIOELECTRICA

Las tecnologías de transmisión radioeléctrica (RTT) reflejan la combinación de

alternativas y conceptos técnicos que permiten establecer un subsistema

radioeléctrico el cual permite maximizar los aspectos independientes de la

transmisión y minimizar los aspectos dependientes en todos los entornos

operativos de IMT2000.

En la fig. 4.2 se presenta en diagrama de -bloques funcionales la parte

dependiente de la transmisión.

Los bloques funcionales son los siguientes: tecnología de acceso múltiple;

tecnología de modulación; codificación del canal y entrelazado; parámetros del



canal de RF (anchura de banda, atribución y separación entre canales);

tecnología de duplexión; estructura de trama, y estructura de canal físico y

multiplexación.

Tecnologías de transmisión raclioeléclricti

Canal físico,ilcfinición y nuilliplexación

Requisitos en cuantoa eficacia espectral

Figura 4.2 Bloques funcionales y sus interdependencias®

4.2.1. BLOQUES FUNCIONALES DE LAS TECNOLOGÍAS DE TRANSMISIÓN

RADIOELECTRICA

Es importante la elección de la tecnología de acceso múltiple. La elección de la

tecnología de modulación depende del entorno radioeléctrico y de la eficacia

espectral.

La elección del método de codificación de canal depende de: la propagación, la

eficacia espectral, la calidad requerida por los sen/icios y el tamaño de las células

(las células grandes necesitan codificación de canal potente, las pequeñas

admiten codificación simple).

Para determinar si es necesario el entrelazado en el código de canal se debe

analizar ciertas alternativas en función de los servicios disponibles.

(O Gl) P) (w) (v) Ver la sección de Siglas



La tecnología de duplexación, que determina el ancho de banda del canal de RF y

longitud de trama, puede ser independiente de la tecnología de acceso. En

sistemas AMDT(1) o AMDC(2) se utiliza FDD (duplexación por división de

frecuencia) o TDD (duplexación por división de tiempo).

El canal físico forma parte de uno o más canales de frecuencia radioeléctrica que

se define en el dominio de la frecuencia, tiempo y código.

La estructura de trama depende de la tecnología de acceso y de la tecnología de

duplexión. Las tramas que se utilicen deben ser lo más parecidas posibles, es

decir, que tengan los mismos campos de datos que identifiquen a los canales

físicos y lógicos.

Los parámetros del canal de radio frecuencia son: la anchura de banda, la

atribución y la separación entre canales.

4.2.2. OTROS BLOQUES FUNCIONALES

El codificador de fuente, que se elige en forma independiente del método de

acceso.La función de interfuncionamiento (IWF), que convierte los servicios de

datos normalizados a las velocidades que se usan dentro de los subsistemas de

transmisión radioeléctrica. La IWF se aplica en eí codificador de transmisor y en el

decodificador de receptor.

to Gráfico obtenido de la Recomendación de !a UIT-R M.1225-SO) (2) \/er el Glosario de Términos



4.3. CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS ELEGIDAS PARA LA

EVALUACIÓN DE LAS TECNOLOGÍAS DE TRANSMISIÓN

RADIOELECTRICA

Para realizar la elección de la RTT(l) más adecuada se escoge un conjunto de

aspectos que evalúan las características técnicas de todas las tecnologías

existentes y futuras, y la repercusión de éstas en la calidad y la economía del

sistema. Los criterios para la evaluación de las tecnologías son:

4.3.1. EFICACIA ESPECTRAL

Mientras mayor sea el tráfico que se pueda cursar con una determinada calidad,

para una banda de frecuencias determinada, mayor será la eficacia espectral.

Esto último se demuestra con la fórmula de la eficacia espectral r\, que depende

del tráfico cursado (velocidad de transmisión Vtx) y el ancho de banda BW:

H = Vtx / BW

4.3.2. COMPLEJIDAD TECNOLÓGICA

Las tecnologías elegidas deben tener un nivel de complejidad de acuerdo: al

estado de la tecnología, los objetivos deseados del servicio y el entorno

radioeléctrico para lograr costos mínimos y una fiabilidad óptima del equipo.

4.3.3 CALIDAD

Las RTT se evalúan en función de: la repercusión en los retardos del

procesamiento de la transmisión; la tasa de bits errados (BER) medio previsto en

condiciones de prueba; su velocidad de transmisión máxima admisible; su

capacidad de minimizar las interrupciones en el momento del traspaso; y su

capacidad de mantener calidad en condiciones extremas.

Ver la sección se Siglas



4.3.4. FLEXIBILIDAD DE LAS TECNOLOGÍAS RADIOELECTRICAS

La flexibilidad debe ser respecto al despliegue, prestación del sen/icio,

planificación de recursos y compartición del espectro.

Además resultan importantes, la facilidad de gestión del recurso radioeléctrico; la

posibilidad de tener acceso inalámbrico fijo; la facilidad de prestación del servicio

con capacidad de admitir: distintas velocidades de transmisión, transmisión en

modo paquete, y transmisión simultánea de servicios vocales y no vocales;

posibilidad de dar cabida a arquitectura mixta de células; y capacidad de actuar

en una zona de servicio en el que existan múltiples operadores (esta capacidad

se evalúa en la habilidad de compartir: un espectro común, infraestructuras de red

y prever el traspaso entre sistemas de distintos operadores).

4.3.5 REPERCUSIÓN EN LA INTERFAZ DE RED

IMT2000(|) no debe influir negativamente en la red fija cuando se conecta a ella

para tener un funcionamiento multientorno, Al realizar la transferencia de la

RTPC(II) a la PBXC"° inalámbricas puede requerir funciones especiales, entre ellas

de sincronismo, que pueden ser colocadas en la RTPC.

4.3.6 CAPACIDAD DE OPTIMIZACION DE LA CALIDAD DE LA UNIDAD

MÓVIL

Las terminales móviles deben cumplir con: ios requisitos de potencia de

transmisión y linealidad del transmisor y del receptor; el tamaño y el peso en

función de la aplicación; la capacidad de recepción intermitente; y la frecuencia de

reloj de circuito.



4.3.7 EFICACIA EN CUANTO A COBERTURA Y POTENCIA

Para cargas bajas el sistema está limitado por el ruido, y el número de estaciones

base dependerá del alcance máximo permitido por la tecnología; esto da

importancia a la eficacia en cuanto al alcance y cobertura. En carga alta es

importante la capacidad y la eficacia espectral,

Se tiene eficacia en la cobertura cuando se logra cubrir un área determinada con

un menor número de estaciones base.

Para los sistemas satelitales, la eficacia tiene que ver con la manera como se

utiliza la potencia, la cual es fija y limitada para un satélite determinado.

4.4 PAUTAS PARA LA EVALUACIÓN DE LAS TECNOLOGÍAS DE

TRANSMISIÓN RADIOELECTRICA POR GRUPOS DE

EVALUACIÓN INDEPENDIENTES

Las pautas siguientes sirven para evaluara la posible SRTT(I) en su conjunto ya

que no es fácil evaluar a las RTT independientes unas de otras. Este

procedimiento analiza los aspectos de la transmisión radioeléctrica. Además, se

debe evaluar el efecto de estas RTT en el lado de la red fija. .Í_a evaluación se

realiza como sigue:

1. Presentación de las tecnologías de transmisión radioeléctrica

propuestas.- Las RTT candidatas son sometidas a una descripción técnica

que posibilite la comparación entre ellas. Para evaluar las características de

las tecnologías se realizan pruebas de propagación, de tráfico, etc. Las RTT

candidatas deben satisfacerlas expectativas técnicas de IMT2000 e indicarla

categoría de derechos de propiedad intelectual.

(i) 00 ("i) Ver |a sección se Siglasm Sistemas de Tecnologías de Transmisión Radioeléctrica



2. Comparación con los requisitos y objetivos.- los requisitos y objetivos con

los que se debe comparar las RTT son los que se describen en este capítulo

más adelante.

3. Verificación preliminar de la tecnología.- para tener una mayor cantidad de

elementos de juicio necesarios para la evaluación de las RTT, se puede pedir

a los proponentes de tecnologías resultados de pruebas de simulación.

4. Evaluación de las RTT,- la evaluación se la realiza en función de ciertos

análisis y simulaciones que realiza el evaluador.

5. Modificación.- los proponentes de la RTT pueden modificar sus propuestas y

volver a iniciar el proceso de evaluación.

6. Síntesis y agrupación.- en función de los resultados obtenidos en los pasos

4 y 5 se preparan un grupo óptimo de RTT que sirva para todos los entornos

de prueba de IMT2000.

7. Informe de evaluación,- se realiza un informe que será examinado por la

UIT-R. Dentro de este informe existirá; descripción de las tecnologías,

evaluación de las mismas, y el informe propiamente dicho.

4.5 METODOLOGÍA DE LA EVALUACIÓN

Después de realizar los tres primeros pasos de la evaluación, se realiza la

evaluación propiamente dicha en entornos de prueba adecuados. Los criterios de

evaluación pueden ser objetivos (atributos técnicos que se evalúan en forma

cuantitativa) y subjetivos (mezcla de atributos técnicos evaluados

cuantitativamente con aquellos que pueden evaluarse cualitativamente).



Criteriosobjetivos

Criterios subjetivos

Eficacia

espectral

Eficacia de

cobertura y

potencia

- Complejidad tecnológica

- Efecto en el coste de instalación y de explotación

- Calidad

- Flexibilidad de las tecnologías radioeléctricas

- Repercusión en las interfaces de red

- Capacidad de optimización de la calidad de la unidad

móvil

Cuadro 4.1(!) Criterios objetivos y subjetivos de evaluación

4.5.1. CRITERIOS OBJETIVOS

La evaluación se realiza basándose en la información cuantitativa presentada

respecto a cada atributo técnico. Si los evaluadores requieren datos extras, los

pueden pedir a los proponentes (por ejemplo; datos de simulación cuando solo se

disponen de datos teóricos). Luego los evaluadores formulan sus conclusiones o

comentarios finales y se produce finalmente una evaluación sumaria.

4.5.2. CRITERIOS SUBJETIVOS

Son estimados con un enfoque de evaluación sumaria de criterios, el cual permite

comprender las ventajas e inconvenientes de cada RTT propuesta.

4.5.3. METODOLOGÍA PARA LOS RESÚMENES DE EVALUACIÓN DE

CRITERIOS

La metodología puede ser numérica o no numérica. Es importante que en el

informe final se indique el método que utilizó. Como primer paso se presenta una

ponderación relativa de los atributos técnicos de las RTT candidatas, lo que

permite evaluar simultáneamente y de forma objetiva a las RTT candidatas.

Cuadro mostrado en la Recomendación de la UIT-R M.1225-S



Luego se realizan comparaciones de las características de las RTT propuestas.

Las comparaciones se efectúan de un atributo a otro para un determinado criterio

de evaluación. El comportamiento de algún atributo de las RTT candidatas se

califican como: mediocre, aceptable, buena y excelente. El atributo que no

alcance las expectativas de IMT2000 se considera mediocre, y las que lo superan

excelente.

Más tarde se establece un grado diferencial que permite comparar las

características de las RTT respecto a dicho atributo. Finalmente, las diferencias

obtenidas se multiplican por las ponderaciones convenidas y se suman para

determinar un grado diferencial que califica a la RTT.

4.6 DESCRIPCIÓN DE LAS TECNOLOGÍAS DE TRANSMISIÓN

RADIOELECTRICA

La descripción de una RTT se la realiza con una tabla que considera los

siguientes puntos:

s Entorno de prueba.

s Parámetros técnicos.

S Características previstas.

s Información requerida para el balance del enlace terrenal.

s Configuración del sistema satélite.

Se determinan ios entornos de prueba en que funciona la RTT. Si la RTT da

soporte a aplicaciones FWA(|), se indica como se afectan los aspectos técnicos de

la RTT.

Los parámetros técnicos son: ancho de banda mínimo para el despliegue del

sistema, método dúplex que se utiliza (FDD o TDD), separación entre canales

físicos, ancho de banda porcada canal dúplex, velocidad de transmisión máxima

que se puede modular en radio frecuencia, trama (longitud de la trama; número de

O (u) (ni) IM Ver |g sección de s¡g|as



intervalos de tiempo que la componen; velocidades de transmisión de información

de usuario y velocidad de símbolos del canal después de la modulación).

Otros parámetros técnicos que se presentan son; saltos de frecuencia; dispersión

(si la RTT los utiliza), tecnología de acceso (AMDT, AMDF, AMDC(ii)p híbrida o una

nueva), técnica de modulación, protección contra errores, corrección de los

efectos de la propagación por trayectos múltiples, protección del canal adyacente,

niveles de potencia (radiadas por las antenas de la terminal móvil y de la estación

base), número de canales vocales que puede manejar una EB^, las velocidades

de transmisión que se puede manejar, método de codificación vocal, tecnología

de servicio de datos, capacidad de dar servicios múltiples.

Las características previstas para el entorno de pruebas terrestre son: nivel

mínimo de BER°V) obtenible, retardo máximo admisible, deriva Doppler máxima

admisible, la capacidad de la RTT (para tráfico telefónico y general), esquemas de

sectorización y eficacia de cobertura de la RTT.

Para el entorno de pruebas satelital, las características son: relación S/N (señal a

ruido) que permita lograr un nivel de calidad establecido, el método de

compensación Doppler, la eficacia espectral de la RTT y eficacia de la potencia

normalizada.

En el balance del enlace terrenal se presenta: el factor de ruido y la ganancia de

antena para la EB y la EM0), pérdidas del cable, del conector y del combinador,

número de canales de tráfico por portadora de RFtn), relación S/N del balance del

enlace, relación entre la interferencia intra - sector y la suma de las interferencias

intra - sector e Ínter - sector en una célula, ancho de banda ocupada y velocidad

de información.

En la configuración del sistema de satélite se indica los aspectos: configuración

de la constelación del satélite (gama de alturas de los satélites, inclinación de la

órbita, número de planos orbitales, número de satélites por plano orbital),



configuración de los haces puntuales, reutilización de las frecuencias de los haces

puntuales, relación G/T(iii) del enlace de servicio del haz del satélite, p.i.r.e.(iv) (de

saturación del enlace de servicio de cada haz, de saturación total del enlace del

servicio por satélite, del satélite por portadora de RF y de la cresta trasmitida por

portadora de RF); información del enlace de conexión, métodos de ajuste de la

temporización de intervalos y de diversidad de satélite (si hay).

4.7 EVALUACIÓN DE LAS RTT REALIZADA POR GLOBALSTAR

GLOBALSTAR es un operador de constelaciones de satélites que utiliza RTT

para accesar a su sistema.

GLOBALSTAR realiza la evaluación de 15 RTT candidatas para 1MT2000 sin

adherirse estrictamente al método de evaluación ya descrito, el método que utiliza

es más general.

Diez de las RTT propuestas son para la componente terrestre, las otras son para

la componente satelital

Las 10 RTT candidatas a la componente terrestre son:

a) Las que se basan en CDMA

1. CDMA2000.- propuesta por USA TÍA TR455 (agrupación formada por

Qualcomm, Lucent, Motorola, Nortel y el grupo de desarrollo CDMA). Usa FDD

y TDD. Utiliza QPSK en el enlace de ida y BPSK en el de vuelta. Maneja

códigos de cifrado convolucionales. La longitud-de la trama está entre 5 y 20

mseg. Las velocidades de chip que maneja son 1.2288, 3.6864, 7.3728,

11.7456 y 14.7456 Mcps(l). La propagación en ambos enlaces se hace con

cuadratura compleja.

(O (¡i)(¡¡¡)íiv)Ver |a sección de Siglas

® Mega chips por segundo. Ver glosario de términos



2. ETSI UTRA.- propuesto por el Instituto Europeo de Estándares de

Telecomunicación (ETSI). Usa FDD y TDD, así como la modulación QPSK.

Utiliza códigos de cifrado convolucionales y el de Reed- Solomon. Las

velocidades de chip que maneja son 4.096, 8.192 y 16.384 Mcps. Tiene 16

ranuras de tiempos por cada trama de 10 mseg. La propagación en el enlace

ascendente se realiza con cuadratura compleja.

3. TD - S - COMA de China.- desarrollado por la Academia de tecnología de

telecomunicaciones de China. Tiene 8 ranuras de tiempo por trama de 5

mseg. Usa 8PSK y 16QAM. Algunos aspectos de esta tecnología son

diferentes de la de UTRA. La velocidad de chip es de 1.1136 Mcps.

4. COMA I de Corea del Sur.- desarrollado por la asociación de tecnologías de

telecomunicaciones de Corea del Sur. La longitud de la trama es de 10 mseg.

Soporta velocidades de chip de 0.9216, 3.6864 y 14.7456 Mcps.

5. W-CDMA NA.- desarrollado por el subcomité técnico USA T1P1, escrito por

Ericsson. Está enteramente basada en ETSI UTRA y cuenta con

funcionabilidades adicionales de TDD.

6. WIMS W-CDMA.- realizado por AT&T. Es un acuerdo entre la tecnología de

UTRA y la de W-CDMA de Japón.

7. W - COMA de Japón.- fue desarrollado por la compañía ARIB de Japón.

Soporta la velocidad de 1.024 Mcps y el canal piloto ayuda al móvil. Usa

códigos convolucionales y turbo.

8. CDMA II de Corea del Sur.- realizado por la asociación de tecnologías de

telecomunicaciones de Corea del Sur. El canal de símbolos ayuda a la

estación base y el piloto ayuda ai móvil. Soporta velocidades de 1.024 Mcps.


CAP. IV TECNOLOGÍAS DE RADIOTRANSMISIÓN ' 118

b) Las que se basan en TDMA

9. USA UWC-136.- fue escrito por Nokia y desarrollado por USA TÍA TR45.3.

Abarca características de tres sistemas TDM UWC: 136, 136+, y 136HS; (los

sistemas 136 y 136+ son extensiones del estándar IS-136, 136 HS es

extensión de estándar GSM). El espaciamiento entre portadoras para: 136 es

60 KHz, para 136+ es 136 KHz, y para 136HS es 200 KHz. Tiene 6 ranuras

de tiempo por 4 mseg para tramas de 136 y 136+, y 8 ranuras de tiempo por

4,6 mseg para tramas de 136HS.

10.ETSI DECT.- realizado por ETSI. Es una extensión del estándar europeo de

telecomunicaciones inalámbricas digitales. El espaciamiento entre portadoras

es de 1.728 MHz. Tiene 12 ranuras de tiempo por 10 mseg de trama.

Las 5 RTT candidatas a la componente satelital son:

1. SAT-CDMA de Corea del sur.- es una RTT tipo CDMA con FDD desarrollada

por la asociación de tecnologías de telecomunicaciones de Corea del Sur.

Tiene 3 portadoras de radio frecuencia por haz de satélite. Tiene un ancho de

banda de 10 MHz. Soporta las siguientes velocidades de transmisión: 9.6, 64,

y 144 Kbps. Utiliza diversidad satelital.

2. ESA SW- CDMA.- es otra RTT tipo CDMA con FDD. Fue desarrollada por la

agencia europea del espacio. Se basó en la ETSI UTRA FDD. El ancho de

banda está entre 2.5 y 5 MHz. Las velocidades de chip que soporta son

2.048 y 4.096 Mcps. El canal piloto lo utiliza para la adquisición,

sincronización y estimación del estado del canal en el enlace delantero. Mitiga

la interferencia lineal. Usa diversidad satelital.

3. ESA SW - CTDMA.- es una tecnología que combina las características de

CDMA y TDMA. Fue diseñado por la agencia europea del espacio en base del

ETSI UTRA FDD y TDD incluyendo algunos cambios. El ancho de banda está

entre 2.5 y 5 MHz. Soporta velocidades de chip de 2.048 y 4.096 Mcps. Tiene



8 ranuras de tiempo por 20 mseg de trama. El cana! piloto común ayuda ai

móvil y el canal de símbolos TDM a la estación base. Usa diversidad satelital.

4. ICO RTT.- es una RTT tipo TDMA desarrollada por Comunicaciones Globales

CO, Usa 10 satélites de órbita MEO en dos píanos a una altura de 10390 Km.

Maneja 163 rayos puntuales por satélite. Tiene 6 ranuras de tiempo por 40

mseg de trama. Usa duplexado por división de frecuencia. Las velocidades

de transmisión por ranura son: 4.8 Kbps para voz y 2.4 Kbps para datos. Usa

diversidad satelital.

5. Horizonte de Imarsat,- no se sabe que tipo de tecnología es. Usa 3 o 4

satélites geoestacionarios. Da apoyo a servicios multimedia utilizados por las

estaciones móviles y usuarios "arreglados" que usan velocidades de

transmisión de 64, 144, y 432 Kbps.

4.7.1 VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LAS RTT

Una RTT constituye la capa física de un sistema de comunicaciones libre de

trabas. Comprende los bloques funcionales: tecnología de acceso múltiple,

tecnología de modulación, codificación de canal, interpolación, parámetros de

canal de radio frecuencia, tecnología de duplexación, estructura de trama,

estructura de canal físico y multiplexado.

En los siguientes puntos se presentan los pro y contras de las 15 RTT candidatas

a IMT2000 desde el punto de vista de un sistema de satélites de baja órbita.

Un sistema de satélites de órbita baja tiene más pérdidas y retardo en el trayecto

de espacio que un sistema terrestre celular, pero menos que los sistemas

satelitales de media órbita y geoestacionarios.

Un sistema de órbita baja utiliza antenas múltiples de rayo puntual. El área de

cobertura de los satélites de órbita baja es mucho más grande que la de los

sistemas celulares terrestre. Un satélite puede atender a una terminal de usuario



un tiempo comprendido entre 10 y 15 minutos. Los sistemas satelitales de baja

órbita se ven más afectados por el efecto doppler que los sistemas celulares

terrestres. En ambos sistemas se debe aplicar corrección del efecto doppler.

Cuando dos o más satélites de órbita baja están al alcance de un terminal de

usuario, se puede usar diversidad satelital.

Un sistema satelital generalmente comprende caminos, constelación de satélite y

terminales de usuario. Los enlaces alimentadores de ida y vuelta comunican el

camino con un satélite. Los enlaces de servicio de ida y vuelta comunican el

terminal de usuario con el satélite. También se puede tener en los sistemas LEO

comunicación entre los satélites.

Se anota que ninguna de las candidatas a la RTT de 1MT2000 pueden adaptarse

y optimizarse para usar como un sistema de satélites de órbita baja (LEO).

4.7.2 REUSO DE FRECUENCIAS EN EL MISMO SISTEMA

Un sistema satelital LEO emplea antenas de multi rayo para su enlace de servicio.

Un sistema satelital LEO requiere reusar el ancho de banda destinado. CDMA

puede reusar el ancho de banda destinado en todo rayo de antena de enlace de

servicio en sistemas satelitales LEO,

Las candidatas a la RTT de IMT200 que pueden reusar el ancho de banda

destinado a cualquier rayo de antena de un sistema satelital LEO son:

CDMA200Ü, ETSl UTRA, W-CDMA NA, W-CDMA de Japón, WIMS W-CDMA,

' CDMA I, SAT-CDMA y CDMA II de Corea del sur, TD-S-CDMA de China, ESA

SW-CDMA, y ESA SW-CTDMA.

4.7.3 COMPARTICION DE FRECUENCIAS CON OTROS SISTEMAS

Un sistema satelital LEO podría necesitar compartir un ancho de banda con otros

sistemas satelitales, incluso con sistemas terrestres. La señalización del espectro


CAP. IV TECNOLOGÍAS DE RADIOTRANSMISIÓN 121 -

ampliado en secuencia directa proporciona reducción y supresión de interferencia

de banda estrecha de otros sistemas.

Las candidatas a la RTT para IMT200, tales como: CDMA200, ETSI UTRA, W-

CDMA NA, W-CDMA de Japón, WIMS W-CDMA, CDMA I, CDMA II, y SAT-CDMA

de Corea del sur, TD-S-CDMA de China, ESA SW-CDMA , y ESA SW-CTDMA

pueden reducir la cantidad requerida de banda o del área de la zona guardadas.

4.7.4 RELACIÓN ENTRE LAS POTENCIA PICO Y PROMEDIO

El uso de propagación en cuadratura compleja en el sistema de espectro

extendido de la secuencia directa puede reducir la relación entre las potencias

pico y promedio de la señal transmitida, por lo que se disminuye la distorsión de

la señal transmitida y se mantiene de una mejor manera la ortogonalidad entre

las señales CDMA ortogonales, cuando se transmite a través de elementos no

lineales. Esta ventaja se mantiene en los sistemas satelitales LEO.

Las candidatas a ía RTT de IMT2000, que usan extensión de cuadratura compleja

en los enlaces ascendente y descendente son: CDMA200, CDMA I Y CDMA II de

Corea del Sur. Las que usan la extensión de cuadratura compleja en el enlace

ascendente son: ETSI UTRA, W-CDMA NA, SW-CDMA, y SW-CTDMA.

4.7.5 SOLUCIÓN DE MULTICAMINO

Velocidades de chip de espectro ampliado en secuencia directa bajo 5 Mega

chips por segundo vuelven el canal satelital móvil esencialmente plano en el

sentido que la extensión del retardo de las componentes de multicamino es

• menos que un chip de duración. Cuando la velocidad del chip de espectro

ampliado de secuencia directa es sobre los 10 Mega chips por segundo, la

extensión de retardo de las componentes del multicamino en el canal satelital

móvil es más de un chip de duración, de esta manera las componentes del

multicamino son resueltas.



Las candidatas a la RTT de IMT2000 que son sistemas de espectro ampliado en

secuencia directa que soportan velocidades de chip (incluso superiores a las de 5

Mega chip por segundo) son: CDMA2000, ETSl UTRA, W-CDMA NA, W-CDMA

de Japón, WIMS W-CDMA, CDMA I, CDMA II, y SAT-CDMA de Corea del Sur.

4.7.6 DIVERSIDAD DE MULTICAMINO

Para los sistemas de espectro ampliado en secuencia directa, cuando las

componentes del multicamino pueden ser resueltas en tiempos más grandes que

la duración de un chip pero menores a la duración def símbolo, la resolución de

las componentes de multicamino pueden ser óptimamente combinadas por el uso

de un receptor de Rake. La ventaja de la diversidad de multicamino para

sistemas de espectro ampliado en secuencia directa en altas velocidades de chip

se preserva en sistemas satelítales LEO.

Las tecnologías candidatas a la RTT de IMT2000 que usan receptor de Rake para

la diversidad de multicamino son: CDMA2000, ETSl UTRA, W-CDMA NA,

WCDMA de Japón, WIMS W-CDMA, CDMA I, CDMA II, y SAT-CDMA de Corea

del Sur.

4.7.7 NECESIDAD DE MITIGAR LA INTERFERENCIA INTERSIMBOLOS

En sistemas de espectro no ampliado de banda estrecha, las limitaciones de la

señalización de banda estrecha y efectos de multicamino del canal de transmisión

resultan en interferencia intersímbolos, por lo que, la ecualización para mitigarla

interferencia intersímbolos se necesita en sistemas de espectro no ampliado de

banda estrecha.

Las tecnologías candidatas a la RTT de IMT2000 que usan ecualización para

mitigar la interferencia ¡ntersímbolos son: UWC-136 de USA, DECT de ETSl, e

ICO.



4.7.8 DIVERSIDAD SATELITAL

Cuando dos o más satélites de un sistema satelital LEO son visibles a la terminal

de usuario y a las gateways de servicio, los receptores de Rake pueden ser

también usados para diversidad satelital. Además, se usan canales pilotos para

resolver ambigüedades temporales para la diversidad satelital.

Las tecnologías candidatas para ser la RTT de IMT2000 que son equipadas con

canales piloto para ser usadas para ayudar en la diversidad satelital son:

CDMA2000, W-CDMA de Japón, CDMA I, CDMA II, y SAT-CDMA de Corea del

Sur, SW-CDMA, y SW-CTDMA de ESA.

4.7.9 INCAPACIDAD PARA USAR BAJA VELOCIDAD EN EL CÓDIGO DE

CORRECCIÓN DE ERRORES DELANTERO

En un sistema de espectro no ampliado de banda estrecha, la codificación de

canal, cualquiera que sea el código utilizado, suministra ganancia de código para

la reducción de la relación requerida entre señal a ruido más interferencia,

mientras se expande el ancho de banda de transmisión. Por lo que, la

codificación de canal de baja velocidad (velocidades de codificación menores a

1/3) que proporcionan los códigos de canal de mucha más ganancia no pueden

ser usados en sistemas de espectro no ampliado de banda estrecha. Esta

desventaja también se presenta en sistemas LEO.

Las candidatas a la RTT de IMT2000, que no usan velocidades de codificación

menores a 1/3 son: UWC-136, ETSI DECT, e ICO.

4.7.10 EL USO DE CODIFICACIÓN TURBO

En transmisión de datos a altas velocidades (mayores a 14.4 Kbps), la

codificación turbo puede brindar la ganancia de codificación requerida para lograr

la calidad de datos necesitada.



Las candidatas a la RTT de IMT2000, que usan codificación turbo son:

CDMA2000, W-CDMA de Japón y COMA II de Corea del Sur.

4.7.11 Í£HAIMDOFF))(Í) SUAVE Y SUPER SUAVE

En sistemas satelitales LEO, las terminales de usuario pueden ser atendidas por

un satélite un tiempo entre 10 y 15 minutos en cada órbita. Un proceso de

"handoff" suave (hecho antes de la ruptura) para lograr handoff entre satélites

dentro de una constelación, o un proceso de "handoff' súper suave para

proporcionar "handoff entre rayos de antena dentro de un satélite, proporcionan

comunicaciones continuas para el terminal de usuario.

Durante el "handoff1, el "handoff1 suave puede brindar diversidad satelital y el

"handoff súper suave puede proporcionar diversidad de rayo. Los "handoff

suave y súper suave reducen el margen requerido para combatir el

ensombrecimiento de una probabilidad de cobertura especificada. El uso de un

canal piloto multiplexado por división de código facilita el proceso de los "handoff

suave y súper suave.

Las candidatas a la RTT de IMT200 que tienen la capacidad de desarrollar

"handoff suave o súper suave son: CDMA2000, CDMA I, W-CDMA II, y SAT-

CDMA de Corea del Sur, UTRA, W-CDMA NA, W-CDMA de Japón, WIMS, TD-

CDMA de China, SW-CDMA, SW-CTDMA de ESA.

4.7.12 CANAL PILOTO MULTIPLEXADO POR DIVISIÓN DE CÓDIGO

El uso de canal piloto multiplexado por división, de código puede proporcionar

estimación del desvanecimiento del canal y detección más rápida de multi rutas,

resultando en mejoramiento del rendimiento del receptor, de la búsqueda y del

"handoff.

Ver Glosario de Términos


CAP.JV TECNOLOGÍAS DE RADIOTRANSMISIÓN 125

Los candidatos a la RTT de IMT2000 que usan canal piloto multiplexado por

división de código en los enlaces de ida y vuelta son: CDMA200 y CDMA I de

Corea del Sur.

Los candidatos a RTT de IMT2000 que usan canal piloto común para adquisición,

sincronización y estimación del estado de canal para las unidades móviles son:

W-CDMA de Japón, W-CDMA II de Corea del Sur, EA SW-CDMA, y ESA SW-

CTDMA.

4.7.13 CANAL PILOTO AUXILIAR MULTIPLEXADO POR DIVISIÓN DE

CÓDIGO

Un canal piloto auxiliar multiplexado por división de código puede brindar apoyo

al modelado del rayo de antena y a la diversidad de la transmisión de antena. Las

candidatas a la RTT de IMT2000 que brindad apoyo a la forma del rayo de la

antena y la transmisión de antena son: CDMA2000 y CDMA I de Corea del Sur.

El cuadro 4.2 presenta un resumen de todas las candidatas a la RTT de IMT2000

considerando sus ventajas y desventajas.

Se índica como AS enlaces ascendentes o de vuelta y como DES enlaces

descendentes o de ida.

4.8 RTT FINALISTAS

Entre las 15 RTT descritas y otras más debía salir la RTT única para 1MT2000,

pero no se logró el consenso necesario, ya que, a inicios del año 2000 existían

tres RTT "finalistas", las cuales son:

• cdma2000í1) desarrollada en Estados Unidos,

• CdmaOne{2) Europa

(2) (3) ver glosario de términos


CAP, IV TECNOLOGÍAS DE RADIOTRANSMISIÓN 126

* W-CDMA(3) Japón.

Se puede ver que las tres tecnologías están basadas en cdma y no en tdma.

CDMA 2000

Korea CDMA I

ETSIUTRA

W-CDMAN/A

Japan W-

CDMA

WIMS W-

CDMA

Korea CDMA

II

China TD-S-

CDMA

USUWC-136

ETS1 DECT

Korea SAT-

CDMA

ESASW-

CDMA

ESASW-

CTDMA

ICO

INMARSAT

4.8.2

SI

Si

SI

Sí

st

SI

SI

SI

SI

sí

Sí

?

4.8.3

SI

SI

SI

Sí

Sí

Sí

SI

SI

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SI

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4.8.4

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SI

Sí

SI

si

sí

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4.8.4

DES

Sí

SI

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4.8.5

SI

Sí

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4.8.6

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SI

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sí

7

4,8.7

SI

Sí

SI

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4.8.8

SI

Sí

SI

SI

sí

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4.8.9

Sí

Sí

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4.8.10

SI

Sí

SÍ

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4.8.11

Sí

Sí

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sí

Sí

sí

Sí

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SI

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4.S.12

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sí

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4.8.12

DES

Sí

sí

SI

sí

Sí

sí

?

4.8.13

Sí

SI

?

Cuadro 4.2 Características de las RTTs analizadas

4.8.1 CODE DIVISIÓN MÚLTIPLE ACCESS (CDMA)

CDMA es un término genérico que describe una interfaz aérea inalámbrica

basada en la tecnología de acceso múltiple por división de código o de espectro

expandido.

El objetivo del espectro extendido es un incremento considerable en el ancho de

banda de la señal de información. Este incremento reduce los efectos dañinos de

la interferencia proveniente incluso de un usuario del mismo canal.



Los sistemas spread espectrum caen en dos categorías: Salto de Frecuencia y

Secuencia Directa. En ambos casos es necesaria la sincronización del transmisor

y receptor, así como ambos sistemas usan una portadora pseudo-aleatoria, pero

que se diferencia en la forma como son creadas.

El Salto de Frecuencia se lo lleva a cabo mediante el switcheo extremadamente

rápido de sintetizadores de frecuencias siguiendo un patrón casi aleatorio.

CDMA utiliza una forma de secuencia directa, que es en esencia la multiplicación

de una forma de onda convencional por una secuencia binaria (PN) ±1 casi

aleatoria en el transmisor, claro que las señales antes de ser transmitidas son

limitadas en frecuencia muy cuidadosamente.

En el receptor se produce una segunda multiplicación por una secuencia

exactamente igual a la utilizada en el transmisor que permite recuperar la señal

original en el lado del receptor.

El ruido y la interferencia, no siendo correlacionados con la secuencia binaria, lo

que hacen es incrementar el ancho de banda de la señal que llega al receptor.

Debido a esto, la relación señal a ruido puede ser incrementada mediante un filtro

de banda angosta que elimine la potencia de interferencia.

Es usual decir que la relación señal a ruido (S/N) puede incrementar con un

proceso de ganancia llamado W/R, donde W es el ancho de banda extendido y R

es la velocidad de los datos. En IS-95A CDMA W/R = 10 log(1,2288

MHz/9600Hz) = 21 dB para ios 9600 bps de velocidad.

Ventajas

• Incrementa dramáticamente la capacidad del tráfico telefónico.

• Incrementa la calidad de voz y elimina los efectos audibles provocados por el

desvanecimiento por multitrayecto.(1)

0) (2) yer giosari0 de términos



• Reduce la incidencia de llamadas caídas debido a handoff(2) fallidos.

• Reduce los costos operativos, ya que el número de celdas para soportar

grandes cantidades de tráfico es menor.

• Simplifica la selección del sitio donde instalar una nueva radiobase, debido a

que la potencia de transmisión promedio es menor.

• Reduce la interferencia a otros dispositivos electrónicos.

• Y quizá lo más importante es que reduce los riesgos de la salud, al manejar

potencias mucho más bajas.

4.8.2 TIME DIVISIÓN MÚLTIPLE ACCESS (TOMA)

TDMA es una tecnología usada en telefonía celular para dividir cada canal celular

en tres slots de tiempo con el objetivo de incrementar la cantidad de datos que

pueden ser transportados.

TDMA es usado por diferentes sistemas celulares como por ejemplo; el Servicio

Telefónico Móvil Digital - Americano (D-AMPS), el Sistema Global para

Comunicaciones Móviles (GSM), y por Comunicación Celular Digital Personal

(PDC). Sin embargo, cada uno de estos sistemas ¡mplementa TDMA en una

forma diferente e incompatible.

Desventajas de TDMA

Una de las desventajas de TDMA es que cada usuario tiene un slot de tiempo

predefinido. Sin embargo si un usuario necesita hacer roaming de una celda

hacia otra, es posible que no pueda si es que la nueva celda está totalmente

ocupada, perdiendo portante la llamada.

Otro de los problemas con TDMA es que está sujeto a la distorsión por múltiple

trayecto. La señal proveniente de la antena toma distintos caminos, sumando en

el receptor señales retardadas que provocan interferencia.


CAP. V SEGURIDAD 129

CAPITULO V

SEGURIDAD



La seguridad es uno de los temas más importantes en los sistemas de

comunicación ya que garantiza al usuario que sus intercambios de información

van a estar protegidos desde su origen hasta su destino.

Debido a que IMT2000 integra en un solo sistema todos los servicios de

comunicación inalámbricos, la seguridad llega a ser de fundamental importancia.

En este capítulo se analizan ios aspectos que permiten entender como IMT2000

maneja el tema de la seguridad. Estos aspectos son: los principios de seguridad

que sigue IMT2000 y los mecanismos de seguridad que puede utilizar. Además se

explica cuales son las amenazas comunes a la seguridad.

5.1 PRINCIPIOS DE SEGURIDAD(i)

Los principios de seguridad que siguen IMT2000 se describen a través de los

objetivos planteados respecto a la seguridad, los requisitos de seguridad que debe

cumplir la tecnología y las prestaciones de seguridad que debe brindar.

5,1.1. OBJETIVOS GENERALES DE SEGURIDAD

La seguridad que brinda IMT2000 debe ser similar a la ofrecida por las redes fijas.

Los aspectos jurídicos, reglamentarios y comerciales de la seguridad

proporcionada por IMT2000 deben facilitar la disponibilidad a escala mundial.

Los principios de seguridad de IMT2000 deben ser únicos en todo el mundo para

que puedan interactuar entre sf diferentes proveedores de servicios y/o

operadores de red.

Esta parte está basada en la recomendación 1078 de ¡a UIT- R



En la legislación de los países se debe incluir reglamentos que permitan, en

ciertos casos, la interceptación legal de las comunicaciones radioeléctricas de los

usuarios.

1MT2000 no debe usar características propias del sistema para definir la seguridad

a fin de permitir que el sistema sea capaz de adaptar cualquier diseño de ¡nterfaz

radioeléctrica sin disminuir la seguridad y la privacidad.

5.1.2. REQUISITOS DE SEGURIDAD DEL SISTEMA

La seguridad del sistema tiene que ver con una o varias de las siguientes

prestaciones de seguridad:

• Confidencialidad.

• Autenticación.

• integridad.

• Autentificación y control de acceso.

• Privacidad y anonimato.

• Disponibilidad del servicio.

• Limitación de eventos,

• Informe de eventos.

Los requisitos de seguridad deben estar relacionados con:

• El servicio.

• El acceso.

• La interfaz radioeléctrica.

• El terminal.

• La asociación del usuario.

• La tasación.

• La operación de red.

• La gestión de seguridad.



5.1.2.1. Requisitos relacionados con el servicio

Las medidas de seguridad deben ser transparentes a los usuarios, deben permitir

un cierto grado de interacción en cada llamada, y deben ser cómodas y fáciles

para el usuario.

Los sistemas de seguridad implementados no deben aumentar los tiempos de

establecimientos de la llamada.

Los sistemas de seguridad deben funcionar siempre, incluso durante el traspaso y

cuando el usuario pasa de una zona a otra.

Los servicios de seguridad deben funcionar con los distintos entornos

radioeléctricos y no ser entorpecidos por ningún método de acceso (capa física).

Los usuarios que no pertenecen a IMT2000 no deben ser afectados por las

medidas de seguridad implementadas para IMT2000.

Si el cifrado de la información falla, debe permitirse retransmisiones por el canal

portador de IMT2000.

La capacidad de tráfico de IMT2000 en la interfaz aire debe verse afectada en lo

más mínimo por las prestaciones de seguridad.

5.1.2.2. Requisitos relacionados con el acceso

Los' intrusos deben tener dificultad para: hacerse pasar por un usuario o abonado

de IMT2000, o por un proveedor de servicio durante una comunicación con un

abonado o con otro proveedor; limitar ios servicios que puede proporcionar la

interfaz radioeléctrica; manipular, leer, accesar y modificar a su antojo la

información de usuario enviada por la interfaz radioeléctrica o almacenada;

accesar y alterar las instrucciones de señalización.



Los usuarios deben tener dificultad para apoderarse de un canal de tráfico que

está siendo utilizado por otro usuario.

Se debe tener la capacidad de probar la corrección y autenticidad de las

transacciones con usuarios ÍMT200.

5.1.2.3. Requisitos relacionados con la interfaz radioeléctrica

Debe ser difícil que se descifre la comunicación del usuario interceptando una

interfaz radioeléctrica.

Los intrusos deben tener dificultad para localizar o identificar al usuario

interceptando una interfaz radioeléctrica.

5.1.2.4. Requisitos relacionados con el terminal

Los equipos robados, no autorizados o imitados deben ser fácilmente identificados

e impedidos de accesar a los servicios.

Los intrusos deben tener dificultad para obtener la identidad de un terminal móvil

(especialmente la información de autentificación).

Debe haber la capacidad de reconocer que se está usando en la red un equipo no

autorizado o no aceptado.

Debe ser posible que se identifique a un terminal defectuoso e impedir que se lo

utilice.



5.1.2.5. Requisitos relacionados con la asociación del usuario

Si el usuario se asocia con el terminal móvil de IMT2QOO mediante una provisión

(representada por el módulo de identidad del usuario (UIM)) en el lado del usuario

se tienen los siguientes requisitos:

* Los proveedores de IMT2000 deben tener la capacidad de: identificar UIM

robados e impedirles su uso; detectar UIM imitados e impedirles el acceso a

los servicios; autentificar directa o indirectamente al usuario humano del UIM.

+ Los intrusos deben tener dificultad para: leer información de seguridad

asociada al usuario en un UIM, y escribir la identidad de usuario y su

información de seguridad asociada.

Si el usuario se asocia a IMT2000 a través de una capacidad de red (por ejemplo,

reconocimiento de voz) se deben cumplir los siguientes requisitos:

4 Los intrusos deben tener dificultad para hacerse pasar por usuarios IMT2000.

* Otros requisitos están actualmente en estudio.

5.1.2.6. Requisitos operacionales de red

Los mecanismos de seguridad deben ser normalizados adecuadamente para

permitir interfuncionamiento y tránsito internacionales seguros sin limitar fa libertad

de las partes que forman IMT2000 para establecer sus propias políticas de

seguridad.

En una conexión de larga distancia, la seguridad debe exigir el menor número

posible de conexiones de señalización en tiempo real. *

5.1.2.7. Requisitos de gestión de seguridad

> Debe existir claves y dispositivos de segundad (por ejemplo los UIM de

usuarios deben ser gestionados y actualizados en forma segura y fácil).



> La gestión de claves de seguridad dentro y entre proveedores de servicio debe

ser segura.

> Los proveedores deben tener la capacidad de registrar en forma segura los

eventos vinculados a usuarios o abonados IMT2000.

> Los intrusos deben tener dificultad para suplantar a un proveedor en

comunicación con operadores de red IMT2000 o viceversa.

> Los mecanismos de seguridad deben tener la capacidad de mejorarse con el

transcurso del tiempo y de ser actualizados durante la vida útil de IMT2000.

5.1.3. SEGURIDAD PROPORCIONADA POR IMT2000 - PRESTACIONES DE

SEGURIDAD

Las prestaciones de seguridad pueden brindarse como una parte relativa al

servicio IMT2000 o como un servicio de seguridad específico.

Las prestaciones de seguridad tienen las siguientes propiedades:

Prevención.

Informe.

Limitación.

Restablecimiento.

Disuasión.

Las'prestaciones de seguridad se clasifican en:

Esenciales.

Facultativas.

Relacionadas con el usuario.

Relacionadas con el proveedor del servicio.



5.1.3.1. Prestaciones de seguridad relacionadas con el usuario

Estas prestaciones de segundad pueden ser esenciales o facultativas

relacionadas con el usuario.

5.1.3.1.1. Prestaciones de segundad esenciales relacionadas con el usuario

Las prestaciones de seguridad esenciales relacionadas con el usuario son:

o Control de acceso para datos de abonado.- restringe el acceso a los datos

personales de un usuario o abonado IMT2000.

o Control de acceso para datos de perfil de servicio.- restringe el acceso al

perfil de servicio personal de un usuario o abonado de IMT2000.

o Autorización de acción de usuario.- asigna distintos grados de restricción a

las acciones de un usuario.

o Autorización de acción del terminal,- asigna distintos grados de restricción a

las acciones de un terminal móvil.

o Confidencialidad de datos de usuario.- asegura la protección de ios datos

de usuario (voz o cualquier otro tipo de datos) contra su revelación en la

interfaz radioeléctrica.

o Confidencialidad de información de señalización.- evita la revelación de la

información de señalización en la interfaz radioeléctrica.

o Confidencialidad de identidad de usuario.- protege la identidad del usuario

en la interfaz radioeléctrica.



o ' Confidencialidad de ubicación de usuario.- protege la ubicación física del

usuario contra la revelación en una ¡nterfaz radioeléctrica.

o Autentificación de identidad de usuario,- comprueba la identidad de un

usuario.

o Autentificación de identidad de terminal.- verifica la identidad de una

terminal móvil.

o Verificación de titular de módulo de identidad de usuario (UIM).-

comprueba la identidad del usuario humano del UIM, cuando al UIM se lo

utiliza para asociar al usuario con las terminales móviles de IMT2000.

o Integridad de datos de transacción.- brinda al usuario y al proveedor la

seguridad de que los datos transmitidos desde el otro lado no han sido

modificados en el canal.

o Integridad de ubicación de usuario.- asegura con cierta certeza a los

proveedores del servicio (propio o visitado) y/o ai operador de red que la

información acerca de la ubicación de usuario es auténtica.

o Integridad de ubicación del terminal.- asegura con cierta certeza a los

proveedores del servicio (propio o visitado) que la información acerca de la

ubicación del terminal móvil es auténtica.

o Distribución segura de la identidad de usuario IMT2000 y su información

de seguridad asociada.- el proveedor de servicio puede distribuir con

seguridad al UIM la identidad del usuario y su información de segundad.

o Distribución segura de la identidad de terminal móvil IMT2000 y su

información de seguridad asociada.- asegura que [a identidad del terminal



móvil IMT200 y su información de seguridad asociada sean distribuidas con

seguridad al terminal móvil, si: son asignadas por o al gestor del terminal

IMT200, o por el fabricante del terminal en el momento del registro del terminal

móvil IMT2000.

o Multifrecuencia bitono protegida.- se protege a la muítifrecuencia biíono

contra la escucha furtiva en las interfaces radioeléctricas si la muítifrecuencia

es generada en el terminal móvil.

5.1,3.1.2 Prestaciones de segundad facultativas relacionadas con el usuario

Las prestaciones de seguridad facultativas relacionadas con el usuario son:

=> Autentificación de proveedor de servicio.- verifica la identidad de un

proveedor de servicio IMT2000.

=> Reautentificación de usuario.- verifica nuevamente la identidad de un usuario

IMT2000.

ir> Reautentificación de terminal.- verifica nuevamente la identidad de un

terminal móvil IMT2000.

=> Informes de evento de usuario.- da avisos o indicaciones al usuario IMT2000

en momentos críticos durante los servicios IMT2000.

=> Acceso de abonado al perfil de servicio.- el usuario tiene derecho de acceso

en forma limitada al perfil de servicio personal de sus usuarios asociados.



5.1.3.2. Prestaciones de seguridad relacionadas con la prestación del

servicio

Las prestaciones de seguridad relacionadas con el servicios son esenciales y

facultativas.

5.1.3.2.1 Prestaciones de segundad esenciales

Las prestaciones de seguridad esenciales son:

t Denegación al usuario de acceso al servicio.- el proveedor de ÍMT2000

puede negar acceso a un servicio a determinado usuario,

K Reserva de datos de abonado.- si ha existido una falla, el proveedor de

servicio puede restaurar los datos relativos a usuarios o abonados IMT2000.

> Represión del fraude y los abusos en la red.- da al operador de red y al

proveedor IMT2000 que trabajan en conjunto los datos necesarios para

reprimir los abusos y el fraude en la red.

5.1.3.2.2 Prestaciones de seguridad facultativas

Las prestaciones de seguridad facultativas son:

^DRegistro de eventos.- el proveedor de servicio registra las actividades

'relacionadas con el usuario o abonado.

"* DDenegación de acceso al servicio a terminales móviles.- el proveedor de

servicio/operador de red puede denegar a un terminal móvil el acceso a

determinado servicio.



5.2. MECANISMOS DE SEGURIDAD(ii)

Los mecanismos de seguridad que se describen a continuación son los que han

sido recomendados por la UIT— R para que brinden segundad a IMT2000. Se los

ha elegido debido a que cumplen con ciertos requisitos fundamentales de

seguridad para garantizar la comunicación a través de IMT2000.

5.2.1. REQUISITOS DE LOS MECANISMOS DE SEGURIDAD

Los mecanismos de seguridad;

I. deben necesitar el mínimo de señalización en tiempo real a larga

distancia.

II. necesitan un mínimo de acuerdos previos entre los proveedores y los

operadores.

III. deben disponer de los medios necesarios para que los proveedores

de servicio y los operadores de red puedan intercambiar entre sí las

claves criptográficas.

IV. deben tener la capacidad de actualizarse en función de las mejoras y

revisiones que se vayan logrando.

V. deben tener la capacidad para: detectar violaciones, informar acerca

de ellas y restaurar el estado de seguridad.

VI. deben tratar en forma independiente a la seguridad requerida por el

usuario y por la terminal de tal modo que IMT20QO pueda manejar la

movilidad de usuario y la movilidad de terminal.

Otros requisitos son:

Esta parte está basada en la recomendación 1223 de la UIT-R



VIL Los usuarios deben tener facilidad para recibir y modificar las claves

criptográficas relacionadas a ellos.

VIII. La normalización de [os mecanismos de seguridad debe ser tal que

permita el ¡nterfuncionamiento y la capacidad de tránsito.

IX, Se deben satisfacer ios requisitos legales definidos por los gobiernos

de los países.

5.2.2. CLASES DE MECANISMOS DE SEGURIDAD

Los mecanismos de seguridad garantizan la autentificación, el anonimato, la

confidencialidad y la integridad de la transmisión de información a través de

IMT2000.

5.2.2.1 Mecanismos de autentificación

La autentifícación consiste en identificar a los usuarios que entran al sistema, es

decir, garantiza al sistema que el usuario es quien dice ser.

Estos se clasifican a su vez en de clave simétrica (clave secreta) y en de clave

asimétrica (clave pública).

5.2.2.1.1 Clave simétrica

Cada entidad tiene asociada una clave secreta que es conocida solo por la entidad

propietaria y por las entidades acreditadas, y debe estar almacenada en un lugar

seguro, por ejemplo: en un módulo de identidad de usuario (UIM) transportable o

en una base de datos segura. La autentificación se basa en el hecho de que la

clave secreta solo debe ser conocida por la entidad propietaria y por las entidades

acreditadas.



La autentificaron se realiza de la siguiente manera; la entidad a autentificarse

debe demostrar que sabe la clave secreta. Esto se hace con pares de pregunta-

respuesta, usando, en unos casos, la clave secreta como entrada.

El siguiente ejemplo(I) muestra como funcionan los pares pregunta - respuesta.

Dos personas (Alicia y Benjamín) van a comunicarse, como saben que un tercero

(Trudy) va a entrometerse en la comunicación, realizan los siguientes pasos:

1. Alicia envía a Benjamín su identidad (A).

2. Para asegurarse Benjamín que Alicia es quien dice que es, le envía un

número aleatorio muy grande (m), como de 128 bits, el cual es desconocido

para Trudy.

3. Cuando Alicia recibe este número, lo cifra con la clave (k) que comparte con

Benjamín, siguiendo el algoritmo de codificación (C) que tiene. El resultado

de la codificación (c) envía a Benjamín. (Simbólicamente el cifrado se

expresa así: c = Ck(m)).

4. Benjamín recibe el mensaje codificado y utiliza el algoritmo de

decodificación (D). Si el resultado que obtuvo es el número que le envió a

Alicia (m), sabe que está hablando con ella. (Simbólicamente el descifrado

se expresa así: m = Dk(c)).

5. Para que Alicia sepa si Benjamín es quien dice que es, le envía otro

número grande.

6. Benjamín lo cifra con la clave y siguiendo el mismo algoritmo de

codificación y lo envía a Alicia.

7. Alicia lo decodifica con e! mismo algoritmo de decodificación; y al obtener

como resultado el número que le envió a Benjamín, se asegura que está

conversando con él.

Como ventajas se tiene: se puede tener algoritmos específicos al suministrador de

servicio cuando el operador de red dispone de parámetros previamente calculados

procedentes del suministrador de servicio o cuando se realiza el cálculo de una

Tomado del libro "Redes de computadoras" de Andrew Tanenbaum pag. 602 en adelante



clave de autenticación recibida, se puede adaptar fácilmente para calcular las

claves de sesión, se cuenta con algoritmos relativamente rápidos y sencillos, y se

requiere un volumen de datos pequeño para la autenticación.

Los Inconvenientes son; las bases de datos deben ser seguras, todas las redes y

UIM deben tener normalizado el algoritmo de autentificación cuando el operador

de red recibe una clave de autentificación temporal, se necesita que se distribuyan

las claves secretas para efectuar la autentificación entre entidades arbitrarias, el

suministrador de servicio y los operadores de red deben confiar entre sí al realizar

el intercambio de claves o de los mecanismos de autentificación previamente

calculados, debe existir un medio de comunicación seguro entre el suministrador

de servicio y los operadores de red, y se presenta dificultad al trabajar con

características tales como tarifación indiscutible y confidenci'alidad de la identidad

de usuario.

5.2,2.1.2. Clave asimétrica

Existe una clave pública conocida por todas las entidades que deben ser

autentificadas y claves secretas solo conocidas por cada uno de los propietarios

de las claves (usuario o componente de red).

Una entidad es autentificada si demuestra que conoce la clave secreta

correspondiente. La entidad a ser autentificada utiliza su clave secreta para

obtener la información de autentificación adecuada a partir de los datos de entrada

de autentificación especificados. En la verificación se usa la clave pública.

El siguiente ejemplo^ se da una muestra de cómo se utiliza la clave pública,

nuevamente con los tres personajes: Alicia, Benjamín y Trudy.

to Tomado del libro "Redes de computadoras" de Andrew Tanenbaum pag. 612 en adelante


CAP. V SEGURIDAD

1. Alicia cifra con la clave pública (kp) su identidad (A) y un número grande (RA)

siguiendo el algoritmo de codificación (C). El mensaje codificado (c) lo envía a

Benjamín. (Simbólicamente la codificación es: c = Ckp(A, RA)).

2. Al recibir Benjamín c, lo descifra, y envía cifrado: RAl la clave privada que van

a usar durante la comunicación (ku) y un número grande (RB) a Alicia,

3. Alicia al descifrar el mensaje enviado por Benjamín se da cuenta que está

hablando con él ya que ve RAl el cual es tan grande que Trudy no puede

determinar.

La clave pública puede ser autentificada por una entidad acreditada. Esta entidad

produce un certificado de autenticidad que puede ser distribuido a toda la red. Los

certificados para todas las entidades pueden estar almacenados en una base de

datos. Las posibles claves públicas a ser utilizadas pueden ser instaladas

previamente en la comunicación dentro de una entidad.

Las ventajas que se pueden obtener son: no hace falta almacenar o transmitir

dentro de una red las claves secretas, puede que al suministrador de servicio no le

haga falta la señalización, es adaptable a la autentificación entre cualquier par de

entidades, y no hace falta un medio de comunicación seguro entre el suministrador

de servicio y el operador de red.

Los inconvenientes que se producen son: se requiere una mayor complejidad de

cálculo, existe un menor número de algoritmos posibles, se debe acordar

mundialmente cual va a ser el algoritmo de autentificación a utilizar, el intercambio

de mensajes tiende a ser más largo, y puede que haga falta autoridades de

certificación.

5.2.2.1.3 Conocimiento cero

Cada usuario dispone de dos identidades: identidad pública (Pl) e identidad

secreta (SI) que son establecidas por el suministrador deí servicio y comunicadas



al UIM. Para establecer las identidades hace falta parámetros secretos (una

potencia de un entero N) pero para verificar la relación entre las entidades se usa

parámetros no protegidos (el entero N).

Para verificar la identidad de una entidad, el verificador debe convencerse de que

la entidad conoce la identidad secreta sin que nadie (el verificador o cualquier

intruso) tenga acceso a la identidad aunque se viole el protocolo,

La única ventaja es que el nivel de seguridad es ajustable.

Los inconvenientes son: los mecanismos tienden a ser complejos, la distribución

de la clave de sesión no puede integrarse fácilmente, y se debe transmitir grandes

volúmenes de datos.

5.2.2.2. Mecanismos de anonimato

Los mecanismos de anonimato garantizan que las identidades de los usuarios se

mantengan en secreto.

5.2.2.2.1. Identidades temporales que generan clave simétrica

Una identidad temporal es válida solo durante un tiempo determinado, pudiendo

ser única para una zona de emplazamiento y teniendo la capacidad de

reatribuirse.

Se usa para mantener el anonimato de las identidades en enlaces no seguros. Se

protege la asignación de la identidad temporal por ejemplo con encriptación.

Como ventaja se tiene que las identidades temporales son más cortas.



Como inconvenientes que se presentan son: para asignar una identidad temporal

es necesario gestión suplementaria para evitar duplicaciones y al producirse

errores se debe usar la identidad permanente.

5.2.2.2.2. Confidencialidad de la identidad usando clave asimétrica

Se cifra la identidad permanente de la entidad con un algoritmo de clave pública

(R.S.A.) utilizando la clave pública del lado de recepción. Los intrusos no pueden

reproducir la identidad cifrada por lo que se verifica la identidad.

Las Ventajas son: no se necesitan identidades temporales y la identidad nunca

tiene que enviarse sin protección.

El único inconveniente que tiene es que las identidades cifradas son más largas

que las de texto claro.

5.2.2.2.3. Acceso anónimo

No usa ningún tipo de identificación para lograr el anonimato, tal es el caso de las

tarjetas prepago.

La ventaja es que se elimina por completo el riesgo de divulgación de las

identidades.

El inconveniente es que el acceso anónimo no es muy aceptado.

5.2.2.3. Mecanismos de confidencialidad

Se utiliza cifrado de tren o de bloque, el cual se realiza en las terminales móviles

de IMT2000. Los mecanismos requerirán más de un algoritmo para cumplir las


CAP. V SEGURIDAD • 147

restricciones jurídicas y deben ser en cierta manera normalizados para permitir

itinerancia.

5.2.2.3.1. Cifrados de bloque

Se cifra un campo de datos de longitud fija bajo el control de una clave utilizando

un modo de funcionamiento adecuado, tales como: ECB, CBC, CFB y OFB.

La ventaja es que los cifrados de bloque normalmente están bien documentados.

Los inconvenientes que se presentan son: pueden existir errores de compilación y

no se pueden evitar los retados en el cifrado.

5.2.2.3.2 Cifrado de tren

Se utiliza una clave para crear una secuencia de longitud arbitraria dentro de un

generador de secuencias, luego se añade los datos bít a bit.

La ventaja es: los errores normalmente no se propagan.

5.2.2.4 Mecanismos de seguridad no cripográficos

Estos mecanismos no se basan en ningún tipo de clave.

5.2.2,4.1 Verificación de usuario

Se verifica si el usuario es el genuino o ha sido autorizado. Se utilizan dos

métodos.



> Protocolo unidericcional que usa un número de identidad personal conocido

solo por el propietario del terminal, los usuarios autorizados y por el propio

terminal. Se pide que el usuario introduzca mediante teclado el PÍN y el

terminal verifica la validez del mismo.

4- Protocolo de pregunta - respuesta en que la terminal móvil genera en forma

aleatoria un número de pocas cifras y el usuario realiza un cálculo sencillo con

ese número, finalmente la terminal realiza la verificación del resultado.

Como ventaja es que no se necesita ninguna interacción con la red.

El inconveniente es que solo se pueden usar mecanismos de autentificación poco

potentes ya que se requiere interacción humana.

5.2.2.4.2 Registro

La red almacena en bases de datos las identidades únicas de todas las terminales

que pueden funcionar dentro de IMT2000. Al iniciar la comunicación, la red le

pregunta a la terminal su identidad. También la terminal puede mandar su

identidad mientras se realizan otros procedimientos.

Las bases de datos tienen la capacidad de guardar tres tipos de listas:

• Blanca que registra las identidades de las terminales autorizadas a utilizar la

red.

• Gris que registra las identidades de las terminales sospechosas.

• 'Negra que registra las identidades de las terminales no autorizadas a utilizar la

red.

Todas las entidades que forman la red mundial deben tener copias de estas listas

para permitir un interfuncionamiento completo y un itinerancia internacional.



Como ventaja se tiene que se puede utilizar para identificar problemas en los

equipos, tales como: robo, funcionamiento incorrecto y terminales no certificados.

Los inconvenientes son: no se tiene protección contra ios terminales clonados

porque la identidad puede predecirse y modificarse, se debe realizar

actualizaciones para que la información sea fiable, y se debe utilizar mensajes

adicionales de señalización.

5.2.2.4.3, Cómputo de llamadas

Se usa para detectar clones (imitaciones). Se utiliza contadores en el UIM y en el

proveedor de servicios que cambian al recibir una instrucción de red. Si existe un

registro discontinuo es posible que haya una imitación.

La ventaja es que no se necesita mecanismos de protección físicos costosos.

El inconveniente es que es posible que haga falta gestión del cómputo de

llamadas en la red y haga falta mensajes adicionales de señalización.

5.2.2.5 Mecanismos de integridad

Este tipo de mecanismos garantizan a los usuarios de IMT2000 que sus

comunicaciones no han sido alteradas por nadie.

5.2.2.5.1. Cifrado

El cifrado garantiza que los datos transmitidos no han sido modificados si estos

tienen la redundancia adecuada.

La ventaja es que el único costo adicional es el de la prestación de

confidencialidad.



Los inconvenientes son: tiene vulnerabilidad a los ataques basados en la

reproducción y se usa solo con datos muy redundantes.

5.2.2.5.2 Clave simétrica

Basándose en algoritmos de clave simétrica existen dos técnicas para lograr la

integridad de un mensaje:

=> Códigos de autentificación de mensajes (MAC) que generan cadena de

datos formada por una función criptográfica del mensaje y de la clave secreta.

=> Códigos de detección de manipulación (MDC) que forman una cadena de

datos que es solo función del mensaje. Debido a que la función del MDC es

conocida, se lo debe encriptar.

La ventaja es que son algoritmos relativamente sencillos.

Los inconvenientes son: es vulnerable a los ataques basados en la reproducción,

se requiere conocer las claves de todos los corresponsales en la comunicación, y

solo protege contra ataques de terceros.

5.2.2.5.3. Clave asimétrica

Una firma, formada por el valor "ash" del mensaje original más la clave secreta del

remitente, se incorpora al mensaje transmitido. Cualquier receptor que tenga la

clave pública del remitente puede verificar.

La ventaja es que cualquier tercera parte puede verificar los datos.

Los inconvenientes son: los algoritmos tienden a presentar mayor complejidad de

cálculo y se tiene un menor número de algoritmos candidatos.



5.2.2.6. Mecanismos de no repudio

El repudio de los datos enviados y recibidos se realiza en función de las firmas

calculadas en función de los datos conocidos. El nivel de datos que van a estar

dentro de la firma, y la forma de obtener y almacenar las firmas calculadas y los

datos originales determinan el nivel de repudio disponible.

La ventaja es que puede lograrse distintos niveles de no repudio.

El inconveniente es que se usa algoritmos asimétricos para evitar que el

verificador genere firmas falsas.

5.3 ANÁLISIS DE AMENAZAS Y RIESGOS™

Las amenazas relacionadas con la prestación y utilización del servicio son:

- Amenazas intencionales.

- Amenazas accidentales.

- Amenazas administrativas.

5.3.1. AMENAZAS INTENCIONALES

Son las acciones realizadas por intrusos maliciosos.

5.3.1.1. Uso fraudulento

Se produce daño económico al usuario y, al proveedor del servicio o al operador

de red.

Esta parte está basada en el anexo 2 de la recomendación 1078 de la UIT-R



5.3.1.1.1. Robo del terminal móvil

El ladrón de un terminal móvil realizará llamadas que serán cargadas al titular del

terminal móvil.

El daño económico al usuario está relacionado cor el pago de las llamadas

realizadas por el ladrón desde que se produjo el robo hasta que se informó del

mismo al proveedor de servicio o al operador de red, ya que estos cortarán los

servicios a la terminal robada. El grado del daño dependerá del tiempo

transcurrido entre los dos eventos descritos.

El usuario puede protegerse de las siguientes maneras:

a) Restricción de acceso cuando se informa e/ robo.- una vez informado el robo,

el proveedor de servicio no permite que se conecten las llamadas realizadas

con el terminal robado.

b) Autentificación de usuario.- siempre que el usuario va a requerir un servicio, el

sistema pide que el usuario se identifique. Si no lo hace adecuadamente, no se

brinda el servicio. Una manera de realizar la autentificación es con un número

de identidad personal (P.I.N) asignado a cada usuario.

5.3.1.1.2. Robo de credenciales de usuario

El intruso pretende ser un usuario de IMT2000. Este tipo de amenaza se clasifica

en:

Imitación,- los datos secretos de una terminal móvil utilizados por el proveedor

IMT2000 para autentificar al usuario en el proceso de establecimiento de llamada,

pueden ser leídos y cargados en un terminal móvil por personas deshonestas

dando como resultado una imitación del terminal móvil, que puede ser detectada

después de 30 días de la utilización fraudulenta. Se pueden agravar las

consecuencias de este delito si el proveedor de servicio o el operador de la red no



disponen una administración y gestión de seguridad adecuadas. Requiere

bastante tiempo para detectar este delito y afecta económicamente, tanto al

usuario como al proveedor del servicio/operador de red.

Se afecta al usuario porque le toca pagar cuentas muy grandes y al proveedor de

servicio/operador de red porque el usuario encuentra formas para evitar pagar la

cuenta. Además, puede evitar que el usuario víctima complete su llamada debido

a que la información obtenida fraudulentamente puede funcionar como un registro

malicioso de la ubicación.

Como medidas preventivas se tiene:

(a) Utilización de un dispositivo diseñado especialmente.- en el dispositivo

diseñado, los datos asociados con el usuario son difíciles de leer. Esto se usa

cuando el módulo de identidad de usuario es un componente integrado

físicamente en los terminales móviles.

(b) Uso de un dispositivo físicamente separable.- los datos secretos asociados con

el usuario se encuentran en un dispositivo (por ejemplo una tarjeta inteligente)

que es una parte removible de la terminal móvil que casi nunca se entrega a

otras personas.

(c) Autentifícación del proveedor de servicio/operador de red.- la terminal móvil

responde si se autentifica adecuadamente el proveedor de servicio/operador

de red. Esto evita que el intruso logre los datos de usuario mediante análisis

criptográfico de los pares de petición/respuesta.

(d) Clave de un solo uso.- siempre que se quiera utilizar la terminal se pedirá una

clave nueva, después de cada llamada la clave usada se almacenara en el

'módulo de identidad de usuario. Si se ha realizado la imitación y el usuario ha

realizado una llamada, la terminal imitada les pedirá una clave que no conocen.

Si el intruso realiza una llamada satisfactoriamente, la terminal de usuario

pedirá una clave que no conoce. Con esto el usuario se da cuenta que existe

una imitación de su terminal. Existe el riesgo de que el contador de llamadas



alineado entre el módulo de identidad de usuario y el proveedor de servicio sea

alterado en el entorno de radiocomunicaciones.

(e) Autentificación de usuario por e/ proveedor de servicio.- impide que la

imitación haga una llamada con éxito. Si la autentificación es realizada en

forma loca!, requiere de autenticación de terminal. La autentificación pide que

el usuario introduzca una. cadena larga de caracteres. Lo más cómodo para el

usuario sería una cadena corta, pero esto debilita el sistema. En un futuro la

autentificación podrá realizarse mediante reconocimiento de voz,

(f) Detección de llamadas casi simultaneas.- se detecta cuando se producen

llamadas simultáneas con la misma identidad de usuario realizadas en lugares

geográficamente diferentes.

(g)Protecc/on reforzada contra amenazas administrativas.- reduce el riesgo de

imitaciones.

Usurpación.- después de escuchar las transacciones de establecimiento y

analizarlas, un oyente furtivo de la señalización enviada en texto claro por el

radiocanal puede pretender ser el usuario legítimo y establecer llamadas

fraudulentas.

Causa el mismo tipo de daño que la imitación.

Se tienen las siguientes medidas preventivas:

1. Utilización de un sistema de_ cifrado para señalizar transacciones por e/

radiocanal.- la transmisión de mensajes secretos realizados con el usuario se

realiza en texto cifrado.

2. Autentificación sin revelar información secreta.- siempre se cifran los

datos secretos relacionados con el usuario a! ser transmitidos por el canal

radioeléctrico y con cada llamada siempre cambian los datos de transacción de

autentificación.



Intromisión.- alguien puede meterse en una comunicación después de

establecerse, pero antes de haber empezado la conversación del usuario

legftimo.

El daño económico causado al usuario individual puede ser mínimo, debido a que

puede ser atacado una sola vez. Esto se debe a que los ataques se realizan en

forma aleatoria. El daño económico causado al proveedor del servicio puede ser

importante, si aceptan las quejas de los usuarios acerca de las interrupciones en

la llamada.

Las siguientes son medidas preventivas:

i. Utilización de un sistema de cifrado para señalizar transacciones por el

radiocanal.- se cifran los mensajes de control de llamada intercambiados

durante la llamada.

u- Autentificación repetida durante una llamada.- impide los intentos de

intromisión. Se debe considerar la frecuencia a la que se realizan las

autenticaciones para evitar que el intruso tenga la oportunidad de reunir la

cantidad de información necesaria para descifrar los datos secretos de

usuario transmitidos durante la transacción.

i¡¡. Cifrado de datos de conversación.- evita que el intruso utilice un enlace de

comunicación transparente, si la intromisión se realizó después de haber

concluido el cifrado. Este es un tipo de protección pasiva.

5.3.1.1.3. Amenazas a la integridad

Las amenazas a la integridad de la información son las siguientes:

Manipulación coherente de los datos de usuario.- un intruso puede alterar la

información de la comunicación del usuario de tal manera que tenga un significado

diferente a la original sin que los usuarios se den cuenta de ello. El usuario

víctima puede recibir mensajes falsos.



El grado de daño depende del usuario y del tipo de mensaje falso recibido. Es

difícil de detectar este tipo de amenaza.

Las medidas preventivas son:

1. Adición de una firma a los datos de usuario.- la firma de usuario es generada

con algoritmos de "cifrado de clave secreta" o "cifrado de clave pública". Para

transmisión en tiempo real se usan claves desconocidas por los intrusos y

otros usuarios. La firma de usuario impediría la manipulación consiente.

2. Autenticación repetida durante /a llamada.- ya fue descrito esto más arriba.

Registro malicioso de la ubicación,- un intruso intenta registrar a un usuario

legítimo en una ubicación errónea dando como resultado la imposibilidad de

accesar a ciertos servicios.

El grado del daño es diferente en cada caso.

Como medidas preventivas se tienen;

A. Autentíficación en cada transacción de! registro de ubicación.

B. Utilización de un sistema de cifrado para transacciones de registro de la_

ubicación.- se utiliza esto si se tiene un método seguro para el intervalo de

claves.

C. Registro de /a ubicación cada vez gue se origina una llamada.- reduce los

daños al usuario.

Manipulación maliciosa del perfil de servicio de usuario.- un ejemplo de

manipulación maliciosa realizada por un intruso es la implantación de un virus en

la base de datos de perfil de servicio de usuario, afectando al usuario y al

proveedor del servicio.



El usuario se ve afectado al no poder disponer de la totalidad de los servicios a

los que podía accesar. La introducción de un virus o la manipulación del perfil de

servicio causa daños a la red, esto afecta al proveedor de servicio.

Las siguientes son medidas preventivas:

a) Autentificación en cada transacción de manipulación.

b) Utilización de un sistema de cifrado para transacciones de manipulación.- se

usa si se tiene un método seguro para el intercambio de claves.

5.3.1.2. Amenazas a la confidencialidad, privacidad y anonimato

Este tipo de amenazas son las siguientes:

5.3.1.2.1. Revelación de identidades de usuarios

Tanto el usuario transmisor como el receptor que son víctimas de esta amenaza

pueden estar expuestos a un riesgo que no se puede identificar.

Las medidas preventivas son:

(a) Utilización de un sistema de. cifrado de las identidades.- se cifran las

identidades en los mensajes de control de llamada.

(b) Utilización de. identidades de. usuario temporales.- las identidades son válidas

durante un periodo limitado,

5.3.1.2.2. Revelación de la ubicación de usuarios

Los intrusos pueden seguir a los usuarios ubicados, los cuales pueden estar bajo

un riesgo que no se puede identificar.

Las medidas preventivas son las mismas que las del caso anterior.



5.3.1.2.3. Escucha furtiva de la comunicación del usuario

El grado del daño depende de quién sea el usuario. Por ejemplo, si el usuario es

una persona vinculada con el comercio puede derivarse en el espionaje

económico. Los usuarios víctimas no son capaces de identificar los riesgos o los

inconvenientes a los que se enfrentan.

Como medida preventiva se tiene:

Utilización de un sistema de cifrado.- el cifrado se realiza en los canales de

comunicación de usuario.

5.3.2 AMENAZAS ACCIDENTALES

Son las causadas por errores operacionales del usuario, errores de transmisión,

etc. Todavía no se pueden identificar los peligros o riesgos a los cuales se

enfrentan los usuarios que son víctimas de este tipo de amenaza ni tampoco las

medidas preventivas.

5.3.3 AMENAZAS ADMINISTRATIVAS

No se relacionan directamente con la interfaz radioeléctrica porque son causadas

por falta de administración y gestión de servicios, el abuso de privilegios, etc.

5.3.3.1. Intrusión en la base de datos del abonado/usuario

Un intruso (por ejemplo, un empleado deshonesto del proveedor) puede acceder a

las bases de datos que son vulnerables, ya que requieren de auditorias,

mantenimiento y reservas.

Esta amenaza puede derivar en imitación, por lo que puede causar los mismos

daños que la imitación. Además, puede verse afectada la privacidad del usuario



con las correspondientes consecuencias que conlleva esto, asimismo puede

afectarse a la red en sí.

Se tienen las siguientes medidas preventivas:

I. Reglamentación de acceso.- se puede limitar el acceso a la base de datos a

un número mínimo de empleados y prohibir el acceso a los que no son

empleados.

II. Cifrado de datos almacenados en /a base de datos.- requiere de

disposiciones para mantener segura la clave maestra. El intercambio de

claves públicas elimina la necesidad del intercambio previo de información

secreta de usuario.

5.3.3.2. Introducción de credenciales de usuarios en otras redes

Si el sistema permite el tránsito nacional e internacional, los datos secretos

pueden ser identificados por personas deshonestas cuando el usuario transita a

una red extranjera.

Esto permite al intruso hacer una imitación.

Como medida preventiva se tiene:

Prohibición de transmitir datos secretos asociados con e_/ usuario.- al impedir que

se transmita datos secretos de usuario a redes extranjeras, deben existir datos no

secretos para que le operador de red/proveedor de servicio visitado realice la

autenticación en cada transacción relacionada con el establecimiento de llamada

o con el registro de la ubicación.



5.3.3.3 Intrusión en la base de datos del sistema o funciones de control de

red

Un intruso puede acceder a la base de datos de las funciones de control de red

para modificarlas maliciosamente o implantar un virus malicioso en ella dando

como resultado una anomalía imprevista en el funcionamiento, daños en la

integridad, e incluso el colapso de toda la red.

Como medidas preventivas se tienen:

1. Aislamiento de la_ base de datos del sistema o de funciones de control de

usuario con respecto a. ¡as redes públicas.- esto tiene el inconveniente de que

limita extremadamente la posibilidad de mantener los elementos de red, tales

como estaciones de base radioeléctricas situadas en diferentes lugares

geográficos.

2. Autorización v autentificado!! de la entidad que accede a la base de datos del

sistema o funciones de control de red.- solo personas autorizadas tienen

acceso a funciones especificas. Para que estas personas realicen su trabajo

deben ser debidamente autentificadas por la red.

5.4. PROCEDIMIENTOS DE SEGURIDAD <iv>

Los procedimientos de seguridad que se utilizan en IMT2000 son los siguientes:

1. Procedimientos de segundad elementales:

1.1. Confidencialidad de la identidad del usuario y del terminal en la interfaz

radioeléctrica.

1.2. Confidencialidad de la identidad del usuario y del terminal en la interfaz

proveedor servicio/operador de red.

1.3.Autentificación de usuario.

(KO Esta parte es el anexo 3 de la recomendación 1078 de la UIT - R



1.4.Autentificación del terminal.

1.5. Cifrado.

2. Procedimiento de seguridad durante la actualización de la ubicación:

2.1. Actualización de la ubicación inicial.

2.2.Actualización de la ubicación dentro de una zona del operador de red

IMT2000.

2.3. Actualización de (a ubicación a través de la frontera de diferentes zonas de

operadores de red IMT2000.

3. Procedimientos de seguridad durante el establecimiento de la llamada:

3.1. Llamada IMT2000 entrante.

3.2. Llamada IMT2000 saliente.

4. Procedimiento de seguridad durante las llamadas:

4.1. Procedimientos de seguridad durante el traspaso.

4.2. Procedimientos de seguridad durante las modificaciones en el curso de la

llamada.

5. Procedimientos de seguridad durante la liberación de la llamada:

5,1. Liberación de la llamada.

6. Procedimientos de seguridad relacionados con servicios de segundad

específicos:

6.1.Autentificación periódica.

'6.2.Autentificación del proveedor de servicio 1MT2000 propio.

6.3. Autenticación de operador de red IMT2000.


CAP. V! IMT2000 EN ECUADOR 162

CAPITULO VI

IMT2000 EN EL ECUADOR


CAP. VI IMT2QOO EN ECUADOR ^ 163

Para terminar el presente estudio se analiza la posibilidad de aplicar

IMT2000 en un país subdesarrollado, fundamentalmente en el

nuestro, como una solución a las dificultades en las

telecomunicaciones.

6.1 IMT2000 PARA LOS PAÍSES EN DESARROLLO0'

La tecnología de tercera generación de los sistemas de Telecomunicaciones

Móviles Internacionales pretende satisfacer las necesidades de comunicaciones

de los países en desarrollo a través de la instalación de equipos robustos y de

bajo consumo de potencia, que necesitan poco mantenimiento y de sistemas

modulares flexibles que permiten un crecimiento de la red y número de usuarios

fácil y ordenado.

Todo esto realizado a precios económicos y con la calidad suficiente para dar

servicios comparables a los que presta hoy en día la red fija, tanto a usuarios

móviles como fijos en una amplia gama de densidades de usuarios y zonas de

cobertura; lo que permitiría reducir la diferencia existente en cuanto a medios de

telecomunicación entre los países desarrollados y subdesarrollados.

6.1.1 VENTAJAS DE LAS TECNOLOGÍAS IMT2000

Tomando en cuenta que los 1MT2000 han sido concebidos principalmente para

telecomunicaciones móviles que interesan tanto a países en desarrollo como a

países desarrollados, el objetivo de este capítulo es resaltar los intereses de los

países en desarrollo, entre ellos el Ecuador, promoviendo la aplicación de

IMT2000 para los servicios fijos.

Se pueden verificar algunas ventajas claras que prestan los IMT2000 para los

países en desarrollo:


CAP. VI IMT20QO EN ECUADOR 164

- Flexibilidad para comenzar con una configuración pequeña y sencilla y

desarrollarla conforme a las necesidades.

- Adaptación a necesidades especiales.

- Células grandes, repetidores y uso de satélites.

- Capacidad de proporcionar con rapidez servicios vocales y no vocales en

nuevas y extensas zonas geográficas.

- Reducción de costes resultante de las mejoras tecnológicas, normalización,

diseño modular y utilización masiva de los IMT2000.

Los [MT2000 constituyen una solución del tipo radioeléctrico, y como tal ofrecen

todas las ventajas del acceso a la red inalámbrica. En la Fig. 6.1 se ilustra la

posible utilización de interfaces radioeléctricos del IMT2000 para accederá la red

inalámbrica en el servicio fijo.

6.1.2 OBJETIVOS QUE PERSIGUEN LOS PAÍSES EN DESARROLLO

Cada país en desarrollo tiene su prioridad en cuanto a la importancia de los

objetivos a cumplir, sin embargo, es importante señalar los aspectos y

características comunes interesantes para todos los países en desarrollo, y que

requieren una atención especial: requisitos del servicio fijo, normalización y

flexibilidad.

6.1.3 EL SERVICIO FIJO

Para muchos países incluyendo el nuestro, en donde la densidad telefónica es

baja (9.33% en Ecuador), el objetivo más importante que se ha definido para

IMT2000, es que pueda utilizarse para proporcionar servicio a usuarios fijos en el

medio rural o en zonas urbanas.

w Información basada en la recomendación de la ITU-R 819-2-s


CAP. VI JMT20QO EN ECUADOR 165

b) Escenario suburbano/rural

Edificio de oficinas

Pequeña empresa/casa

Central local

Interfaz radioeléctríca

Inierfaz radioeléctríca

Interfaz radioeléctrica

c) Escenario de zonas apartadas

Satélite

Terminal (teléfono/datos)

Zona de cobertura

Pequeña central rural'centralita privadaRepetidor

Enlace de conexión

Figura 6.1 : Algunas utilizaciones posibles de las interfaces radioeiectricasIMT2000 para e! acceso inalámbrico por los sistemas del servicio fijo


CAP. VI ÍMT200Q EN ECUADOR 166

La solución radioeléctrica es ideal cuando la red alámbrica incrementa demasiado

sus costos tratando de salvar grandes distancias de terrenos rurales y

condiciones climáticas difíciles, impidiendo además una planificación de la red de

planta exterior en las zonas urbanas.

Para Ecuador particularmente, que tiene zonas rurales extensas y privadas de

servicios de telecomunicaciones, sería atractiva la idea de acceder tanto a

sistemas por satélite como terrenales, haciendo uso de la misma banda de

frecuencias o bandas de frecuencias adyacentes. Sería posible enlazar

estaciones de base rurales y de zonas aisladas.

6.1.4 NORMALIZACIÓN

Son indudables las ventajas de normalizar los numerosos interfaces asociados

con el 1MT2000, incluyendo el interfaz radioeléctrico, con el objetivo de regular el

desplazamiento regional o mundial de las estaciones móviles y personales, así

como para la coordinación de las atribuciones del espectro radioeléctrico y su

adecuada planificación.

La utilización de elementos normalizados, tales como codees de señales vocales,

componentes de RF, etc, permite que algunos países en desarrollo tengan Interés

en la fabricación de aquellos, consiguiendo así una reducción considerable en los

costos globales del sistema.

6.1.5 FLEXIBILIDAD

Debido a que en el acceso inalámbrico fijo FWA (Fixed Wireless Access), no es

necesario una gestión de la movilidad, el sistema puede reducir su complejidad al

minimizarse los requisitos en materia de métodos de codificación y diversidad

para combatir los casos graves de ensombrecimiento, desvanecimiento y

dispersión del tiempo de propagación, constituyéndose este tipo de acceso en

una aplicación muy importante para los países en desarrollo.


CAP. VI IMT2000 EN ECUADOR

Para países como el nuestro la flexibilidad del sistema se verá reflejada en la

posibilidad de definir un sistema los más sencillo posible, como por ejemplo sólo

para telefonía, tanto desde e! punto de vista del soporte físico (terminales,

estaciones de base) como del soporte lógico. Ello puede reducir los costes y

simplificare! mantenimiento.

Además, los servicios fijos presentan necesidades especiales, tales como:

repetidores y estaciones de base; centralitas privadas (PABX), concentradores o

pequeñas centrales rurales con enlaces inalámbricos, diferentes tipos de equipo

terminal, etc, lo que significa, que el sistema debe ser capaz de configurarse para

situaciones de tráfico elevado por terminal.

Para los países en desarrollo es de gran importancia disponer de una estructura

modular que permita configuraciones sencillas y crecimientos futuros.

6.2 CÉLULAS DE GRAN TAMAÑO, NECESIDAD DE

REPETIDORES Y UTILIZACIÓN DE SATÉLITES

Las zonas extensas con baja densidad de abonados pueden ser atendidas por

sistemas terrenales o de satélite.

6.2.1 POSIBILIDADES OFRECIDAS POR LOS SATÉLITES

El acceso satelital puede ser usado para dar servicio a zonas donde no es factible

económica o físicamente la instalación de una infraestructura terrena, pudiendo

"ser el sistema satelital una red independiente o una ampliación de una red

terrenal existente.

Algunos proveedores de servicios en países desarrollados han propuesto utilizar

un terminal que tenga la posibilidad de funcionar con sistemas de satélite y

terrenales. El servicio sería prestado por medios terrenales en las zonas donde la

densidad de tráfico lo justificase, y por satélite en las demás zonas.


CAP. VI 1MT2000 EN ECUADOR . 168

6.2.2 CÉLULAS DE GRAN TAMAÑO EN SISTEMAS TERRENALES Y

NECESIDAD DE REPETIDORES

Algunos aspectos deben cumplirse para la aplicación al servicio fijo de IMT2000;

por ejemplo, las células deben ser grandes, puesto que la distancia que ha de

cubrirse es a menudo mayor que la realizable con una célula; los trayectos

radioeléctricos son fijos y bien definidos y la intensidad media de tráfico por

abonado es típicamente 3 ó 4 veces superior a la del servicio móvil.

En un sistema móvil celular, los centros de las células están normalmente

conectados a un sistema de conmutación mediante enlaces punto a punto por

radio, cable o fibra óptica. Se ha demostrado que la utilización de un repetidor

para proporcionar servicio a grupos de abonados situados más allá de la zona de

visibilidad directa es económicamente eficaz en los sistemas de comunicaciones

punto a multipunto actualmente disponibles.

Debe incluirse la posibilidad de un repetidor en la estructura básica de los

IMT2000 sin que ello afecte negativamente a las aplicaciones móviles.

Otro factor a tener en cuenta cuando se realice un repetidor es el retardo de

propagación radioeléctrica admisible debido a las mayores distancias y el retardo

de procesamiento inherente a los propios repetidores. Debe señalarse que es

posible utilizar varios repetidores en serie para cubrir grandes distancias o salvar

terrenos montañosos. El diseño de los IMT2000 debe admitir dichos retardos, si

bien quizás de manera opcional.

6.2.3 ANTENAS Y POLARIZACIÓN

La antena en el lado de abonado fijo puede ser directiva, simple y ubicada a baja

altura para optimizar el enlace con la estación base (que normalmente emplea

una antena omnidireccional o sectorial). Mientras tanto que en la estación de

EPN-FIE • Andrés Freiré/Julio Pico

CAP. VI IMT2000 EN ECUADOR 169

base debe utilizarse una antena situada a la mayor altura posible para una

cobertura amplia.

En general, los servicios móviles utilizan polarización vertical. El servicio fijo

permite también utilizar polarización horizontal en los casos en que sea ventajoso.

En las ubicaciones de los repetidores puede aprovecharse de manera muy

efectiva la discriminación entre las polarizaciones vertical y horizontal.

6.2.4 INTERCONEXIÓN DE REDES IMT2000 AISLADAS, REGIONALES Y

NACIONALES

En la Fig. 6.2 se ilustra la situación típica, en la que un cierto número de redes"

IMT2000 se conectan a través de la RTPC analógica/digital disponible.

RTPC analógica/digital disponible

Figura 6.2: Interconexión de redes IMT2000

Con el objetivo de que todos los servicios de IMT2000 estén disponibles a través

de esta red será necesario en algunas ocasiones conectarlas redes IMT2000 con

la RTPC en un cierto número de puntos, mientras que en otros, por ejemplo,

cuando la RTPC es analógica y utiliza centralitas mecánicas, es preferible

establecer la conexión en un solo punto, dado que así todas las redes IMT2000

pueden aprovechar todos los servicios IMT2000.


CAP. VI 1MT2000 EN ECUADOR 170

Este último escenario, se ilustra en la Figura 6.3, en el que se dispone de rutas

troncales digitales para interconectar las regiones de los IMT2000.

Punto de conexióna la RTPCanalóaica

Figura 6.3: Interconexión de redes 1MT2000 en un solo punto de la RTPC

Cuando no se dispone de esas rutas troncales, se tendrían que construir

utilizando, técnicas corrientes como fibra óptica, cable, radioenlaces punto a

punto, radioeníaces punto a multipunto, satélite, etc.

Por ejemplo, puede que resulte adecuado realizar la interconexión de las redes

IMT2000 vía satélite o mediante radiocomunicaciones terrenales, según las

dificultades del terreno (por ejemplo, desiertos, bosques densos, cadenas

montañosas, grandes extensiones de agua) y la distancias entre las redes y

comunidades.



Características Requisitos del servicio fijo

1. Codificación de la voz

— velocidad binaria

- ruido de! circuito

- calidad de la voz

2. Cobertura

radioeléctrica

- repetidores

Los IMT2000 deben proporcionar unas prestaciones

comparables a las conseguidas en la red del servicio fijo.

La arquitectura de los IMT2000 debe permitir utilizar

repetidores.

3. Vida útil de diseño

4. Fiabilidad

5. Condiciones

ambientales

6. Consumo de energía

7. Antenas

Para aplicaciones permanentes del servicio fijo se

requieren de 15 a 20 años.

El tiempo medio entre fallos para estaciones de abonado

y estaciones de base debe ser muy alto a fin de

conseguir un coste de mantenimiento aceptable.

Algunos equipos pueden estar expuestos al medio

ambiente exterior. Deberán soportar lluvia, nieve, polvo,

arena, corrosión, insectos, y un amplio margen de

temperatura y humedad, en todas sus combinaciones.

Tan bajo como sea posible para permitir la utilización de

las fuentes de energía solar y otras fuentes alternativas

Directiva en las estaciones de abonado (en algunos

casos, también en la estación de base), para un diseño

optimizado del trayecto radioeléctrico utilizando las

polarizaciones vertical y horizontal.

NOTA 1 - Es importante que las características 1 y 2 arriba señaladas se tengan en cuenta en el

diseño básico de los IMT2000. Algunas de las áreas en las que las aplicaciones del servicio fijo

requieren un diseño especial aparecen bajo las características 3 a 7.

Cuadro 6.1 Requisitos para el servicio fijo



6.3 BOSQUEJO DE DISEÑO DEL SISTEMA IMT2000 PARA EL

ECUADOR

El modelo que se propone a continuación está basado en el sistema de

evaluación WCDMA de Ericsson que ha sido experimentado ya en Estocolmo con

e! objetivo de demostrar el potencial de los sistemas de tercera generación.

Figura 6.4 Perspectiva general del sistema

6.3.1 PERSPECTIVA GENERAL DEL SISTEMA

El sistema de evaluación WCDMA (figura 6.4) consta de:

• El simulador de estación móvil (MS-SIM), aunque a las estaciones móviles se

les llama a veces terminales móviles.

• La estación transceptora base (base transceiver station BTS).

• El controlador de la red de radio (radio network controller RNC).

• El centro de conmutación de servicios móviles (mobile sen/ices switching

center MSC).

• El sistema de operaciones WCDMA (WCDMA operations system WOS).

(O Figura tomada de la revista Ericsson Revíew No 2, 1999


CAP. VI IMT2QOO EN ECUADOR 173

6.3.2 CARACTERÍSTICAS DEL SISTEMA

El sistema opera dentro de la banda de IMT-2000 y tiene las siguientes

características:

• Distancia dúplex 190 MHz.

• Dúplex por división de frecuencia FDD.

• Velocidad de chip de 4.096 Mega chips por segundo (Mcps)(l).

• Ancho de portadora de 5 MHz.

• Método de modulación / demodulación: QPSK.

• Método de codificación / descodificación:

o Codificación interna para ios canales de tráfico y ACCH.

o Codificación convolucional (R = 1/3, K = 9), descodificación de Viterbi

de decisión por software.

o Codificación interna para los canales de control excepto ACCH.

o Codificación convolucional (R = 1/2, K = 9), descodifícación de Viterbi

de decisión por software,

o Entrelazado de bits (todos los canales).

Cada canal de red WCDMA podrá ser conectado en un solo sector. Por el

contrarío, los canales podrán ser libremente distribuidos en tres sectores y dos

portadoras.

El MSC podrá manejar 16 codificadores - descodificadores para un total de 16

conexiones de voz de red fija. El operador de la red IMT2000 en Ecuador,

utilizará seguramente dos centrales de conmutación móviles en ios dos polos

comerciales del Ecuador: Quito y Guayaquil, cada una de estas centrales MSC se

interconectarán con Andinatel y Pacifictel respectivamente a través de las 16

conexiones antes mencionadas.

En cada BTS, será posible conectar una capacidad de tráfico correspondiente a:

Ver Glosario de términos.


CAP. VI IMT200Q EN ECUADOR 174

• 6 sectores con una portadora de 5 MHz; o

• 3 sectores con dos portadoras de 5 MHz por sector.

Para la transmisión por conmutación de circuitos es posible conectar;

• 64 conexiones de voz;

• 16 conexiones a 64 kbit/s; o

• 2 conexiones a 384 kbit/s.

Para la transmisión por conmutación de paquetes, es posible conectar;

• 8 conexiones de conmutación de paquetes a 76 kbit/s; o

• 2 conexiones de conmutación de paquetes a 470 kbit/s.

También es posible mezclar servicios; por ejemplo;

• 16 canales de voz;

• 4 conexiones a 64 kbit/s;

• 2 conexiones de conmutación de paquetes a 76 kbit/s; y

• 1 conexión de paquete de datos a 472 kbit/s.

6.3.3 CALCULO DEL TAMAÑO DE LAS MICRO CELDAS

Para el presente cálculo se ha asumido lo siguiente:

o Que el sistema IMT2000 podría estar operativo en el Ecuador en el año 2010,

por lo que los datos de población, número de usuarios, etc, están proyectados

para ese entonces.

o Que la población es uniforme en todo el país y que el tráfico más

representativo dentro del cálculo del tamaño de las microceldas es el tráfico

urbano vehicular y urbano peatonal.

o Que el equipo empleado en radiobases, centrales de conmutación móviles,

etc, son los que propone Ericsson en su sistema de evaluación WCDMA.


CAP. VI IMT20QO EN ECUADOR 175

o Que el tráfico generado por cada abonado urbano peatonal y vehicular es el

señalado en la recomendación de ¡a UIT-R 1390; esto es, para abonados

peatonales 48 seg-llamada por usuario y para abonados vehiculares 24 seg-

llamada por usuario, lo que nos dan tráficos de 13.33mE y 6.66 mE

respectivamente.

o Que dado que cada celda dispondrá de 64 canales de voz (modelo WCDMA

de Ericsson), el tráfico de voz que puede manejarse considerando un grado de

seíA/icio del 2%, según Erlang será de: 53.428 Erlangs.

o Que en la ciudad de Quito de cada 100 usuarios potenciales de servicios de

conversación, el 95% son abonados peatonales y el restante 5% son

abonados vehiculares; por tanto manejarán un tráfico proporcional a estos

porcentajes dentro de la celda, esto es 50.75E para abonados peatonales y

2.67E para abonados vehiculares.

o Que la forma de la celda de radio R es hexagonal y el área se calcula como:

Área = 3V3R2 / 2

o El número de abonados peatonales se calcula dividiendo el tráfico peatonal de

50,75E para el tráfico que genera cada usuario de 13,33mE, obteniendo como

resultado el número de abonados de 3807,7. Con un análisis similar se

obtiene una capacidad de la celda de 401,1 abonados vehiculares.

Como se muestra en la tabla 6.2 se calcula a continuación el número de usuarios

potenciales puesto que los 3807,7 abonados peatonales son sólo el 23,26%

(índice de penetración del servicio conversacional) del total de usuarios

potenciales.

Como gracias a la recomendación UIT-R 1390 se sabe la densidad de usuarios

peatonales (1 cada 10 m2) y vehiculares (1 cada 333,33 m2), es posible calculare!



área que cubrirían todos los usuarios potenciales, hallando así el área total de la

celda.

Por último se puede calcular el radio de la celda como;

R = 2A / 3V3

Con lo que para un área de 808037,4 m2 por sector se tendría un área total de

2,424 Km2 con lo que se tendría un radio de la celda hexagonal de 966 m.

Peatonal

Vehicular

Tráfico

por

abanado

13.33mE

6.66mE

Porcentaje

de tráfico

95%

5%

Tráfico

Total

50.756E

2,671 E

Número

de

abonados

3807,7

401,1

Usuarios

potenciales

17910,9

1886,78

Área ocupada

por usuarios

(m2)

179109,9

628927,5

Área total

de cada

sector (m2)

808037,4

808037,4

Radio

de la

celda

(m)

966

966

Tabla 6.2: Cálculo de! tamaño de las microceldas

Una vez que se sabe que el tráfico denso urbano en interiores se maneja con las

pico células(l) y que se ha especificado la forma en que las ciudades de nuestro

país serán cubiertas de estaciones base con micro células, es hora de hablar del

tráfico generado por los abonados de telefonía fija y móvil inalámbrica suburbanos

y rurales, así como el servicio que debe darse en las carreteras más transitadas

del país.

Pero el número de abonados suburbanos, rurales y en carreteras así como el

tráfico generado por aquellos es bajo, mientras que el área de cobertura resulta

ser realmente grande, así que en este caso se impone la utilización de una macro

celda, para lo cual se cree conveniente el uso del los HAPS o Estaciones en

Plataformas de Gran Altura.

Ver Capítulo II


CAP. VI 1MT2QQO EN ECUADOR 177

6.3.4 ESTACIÓN EN PLATAFORMA DE GRAN ALTURA (HAPS)(i)

Es una estación situadas en un punto fijo de la estratosfera a una altura

comprendida entre 21 y 25 km. La comunicación se establece entre la plataforma

y los terminales de usuario en el suelo, en una disposición celular que permite una

reutilización de frecuencias considerable.

Los terminales de usuario se clasifican según su situación en una de las tres

zonas siguientes; zona de cobertura urbana, zona de cobertura suburbana y zona

de cobertura rural, respectivamente.

6.3.4.1 Zonas de Cobertura

- Zona de cobertura urbana; La zona de cobertura urbana se extiende entre 36 y

43 km desde un punto situado directamente bajo la plataforma. Los usuarios

de estas zonas pueden utilizar módems de terminal de usuario portátil con una

abertura de haz de unos 11°. Todos los usuarios de estas zonas tendrán un

ángulo de elevación comprendido entre 30° y 90° desde el suelo hacia la

plataforma HAPS. Los terminales de usuario requieren aproximadamente una

potencia de RF de transmisión de 0,15W.

- Zona de cobertura suburbana; La zona de cobertura suburbana va desde la

zona de cobertura urbana hasta 76,5/90,5 km, dependiendo de la altitud de

funcionamiento. Los ángulos de elevación oscilan entre 15° y 30°.

- Zona de cobertura rural: Los ángulos de elevación van de 15° a 5°. Esta zona

se reserva para el acceso especializado de gran velocidad punto a punto y

para coberturas de zona amplia en bandas de frecuencia inferiores, tales como

las de 800 MHza5GHz.

Basado en la recomendiación 1500 de la UIT-R


CAP. VI [MT2000 EN ECUADOR 178

Zona de

Cobertura

Urbana

Sub urbana

Rural

Ángulos de

elevación

(grados)

90-30

30-15

15-5

Alcance del Suelo (Km)

Plataforma a 21

0-36.4

36.4-78.4

78.4-240

Plataforma a 25

0-43.3

43.3-93.3

93.3-285,8

Tabla 6.3: Zonas de Cobertura

Las HAPS funcionan con células solares y células de regeneración de

combustible hidrógeno - oxígeno(1)

La HAPS vuela gracias a hélices de velocidad variable movidas por motores

eléctricos. Las HAPS mantienen su posición gracias a un sensor GPS diferencial

que la mantiene dentro de un círculo de 400 m de diámetro y que le permite un

desplazamiento vertical entre 700 m y -700 m.

La carga útil está formada por:

• Un sistema giroscópico de tres ejes que compensa el movimiento para

mantener una zona de cobertura estable.

• Sistema de antenas de ranura gíroscópica que proyectará un total de 700

haces en las zonas de cobertura urbana, suburbana y una cobertura selectiva

hasta llegar a 700 haces en la zona de cobertura rural. Presentará un plan de

reutilización de frecuencias de 7:1.

• 6.3.4.2 Tamaño de la Mega Célula

El país se va a cubrir con una sola mega célula generada por una HAPS ubicada

a 24 Km de altura, lo cual representa un radio de 274,3 Km, suficiente para cubrir

casi por completo todo el país (ver figura 6.5).

(1) Ver glosado



• Ubicación de la HAPS

Figura 6.5: Cobertura del Ecuador con una HAPS

6.4 NECESIDADES REALES DE ESPECTRO EN ECUADOR

Siguiendo ios parámetros de cálculo indicados en la recomendación 1390 de la

U!T - R se calcula el espectro que IMT2000 necesitará para funcionar en nuestro

país. El análisis se lo realizará asumiendo el grado de aceptación que tendrá la

tecnología en el año 2010.

6.4.1 CONSIDERACIONES GEOGRÁFICAS

Se analiza el entorno geográfico en el que se va a encontrar la unidad de usuario,

considerando ei sentido del enlace, la geometría y área de las células.



6.4.1.1. Entorno

IMT2000 funcionará en una gran variedad de entornos, los cuales se determinan

en función de la densidad de usuarios (urbana densa, urbana, suburbana, rural)

y de la movilidad (en interiores, peatonal, vehicular). Al realizarla combinación de

estos aspectos se obtiene 12 entornos. Para que el análisis no sea muy largo (ya

que se debe realizar cálculos para todos los entornos) se puede escoger pocos

entornos representativos, los cuáles pueden ser; interiores urbanos de alta

densidad (por ejemplo oficinas), peatonal urbano (personas a pie en la calle) y

vehicular urbano (vehículos en movimiento). Es necesario considerar que varios

de estos entornos pueden superponerse.

6.4.1.2. Sentido de cálculo

Debido a que las características de los enlaces pueden ser diferentes se elige el

sentido del cálculo.

Primero se va a realizar el cálculo considerando el enlace ascendente (del

terminal móvil a la estación base), después se va a realizar el análisis para el otro

sentido.

6.4.1.3. Geometría de las células.

Las células pueden tenerforma circular o hexagonal.

. Para los interiores urbanos de alta densidad se va a usar células circulares de 100

m de diámetro (picocélula), y para los entornos urbanos peatonal y vehicularse va

a utilizar las células hexagonales de 966 m de radio con tres sectores que se

calcularon anteriormente en el numeral 6.3.3 (microcélula).



6,4.1.4, Superficie de las células

Área célula circular = 7c.R2= 7c.(100m/2)2 - 7,853.1o'3 Km2

Área cé[u!a heXagonai = (3/2).(Vs).R2= (3/2).(^3).(966 m)2 = 2.424 Km2.

Cada uno de los sectores tendrá por área 0.808 Km2 •

6.4.2. CONSIDERACIONES DE MERCADO Y DE TRAFICO

Se analiza los servicios que IMT2000 va a manejar y el nivel de aceptación que

van tener en el público.

6.4.2.1. Tipo de servicio

IMT2000 ofrece varios servicios al usuario cada uno con sus velocidades de

transmisión netas de usuario (Kbps). Estos servicios y velocidades se ven en la

tabla 6.4.

^~~ — Uelocidades de transmisión

Servicio " — — — -^_^^

Conversación

Beeper

Datos conmutados

MulUmedios de medio nivel

Multimedios de alto nivel

Multimedios interactivos de alto nivel

Enlace descendente

16

14

64

384

2000

128

Enlace ascendente

16

14

64

64

128

128

Tabla 6.4: Servicios y velocidades de IMT200 [Kbps]

Los servicios de conversación y de datos conmutados usan conmutación de

circuitos, los demás pueden usar conmutación de paquetes.



6.4.2.2. Densidad de población

La cantidad de personas (usuarios potenciales de IMT2000) que existen en un

entorno se expresa como una densidad de población.

Para el entorno urbano denso en interiores se puede asumir 250000

personas/Km2. En otras palabras, en este entorno cada persona ocupará 4 m2.

Este es un espacio muy cómodo en el que puede caber un escritorio, una mesa

para computadora y una silla.

Para el entorno urbano peatonal, la densidad puede ser 100000 personas/Km2.

Esto significa que una persona dispondrá de 10 m2 en una calle para sí. Esto

ocurre cuando se transita por calles medianamente concurridas.

Para el entorno urbano vehicular se define, en este caso 3000 vehículos/Km2, En

333,333 m2 habrá un vehículo. Este fenómeno se presenta en una calle

medianamente circulada.

6.4.2.3. Nivel de penetración

Cada uno de los servicios indicados en el punto 6.4.2.1. tendrán diferentes grados

de aceptación, esto se determina como un porcentaje de la población (nivel de

penetración). Por facilidad de cálculo se asume que en cada uno de los entornos

considerados, los servicios tendrán los mismos niveles de penetración.

.En cuanto al servicio de conversación, con los datos obtenidos de las tabla 6.5 se

puede obtener un índice de crecimiento, el cual permite determinar que en el año

2010, ía cantidad de abonados de celular será 3167371(1). Se puede asumir que

todos estos son usuarios del servicio de 1MT2000.

t1) En anexos se presenta la tabla que se usó para llegar a esta deducción



Asumimos que la cantidad de abonados a ios demás servicios de IMT2000 será

un porcentaje de la de los abonados del servicio de voz, por lo tanto, se asume

que la cantidad de los usuarios en el año 2010 de:

• beeperserá e! 55% , es decir, 1742054.

• Datos conmutados será el 20%, es decir, 633474.

• Multimedios de medio nivel será el 25%, es decir, 791843.

• Multimedios de alto nivel será ei 25%, es decir, 791843.

• Multimedios interactivos de medio nivel será el 35%, es decir, 1108580.

FECHA

Dic-94

Dic-95

Dic-96

Dic-97

Dic-98

Díc-99

Ene-00

Feb-00

Mar-00

Abr-00

Mayo-00

Junio-00

Julio-00

Agosto-00

OTECEL(BellSouth)

5300

23800

23295

62345

115154

186553

193.484

199.508

195.198

209.392

216.127

218.228 !

210.886 |

201.823

CONECEL (Porta)

13620

30548

36484

64160

127658

196632

204,457

218.161

227.462

228.580

217.332

219.509

222.275

225.043

TOTAL

18920

54348

59779

126505

242812

383185

397.941

417.669

422.660

437.972

433.459

437.737

433.161

426.866

Tabla 6.5: Abonados de telefonía celular®

® www.aupertcl.gov.ee



Si se considera que la población de Ecuador será, en el año 2010, 14898554

habitantes, se ve que el índice de penetración del:

> Servicio de conversación es: 21,26%

> Servicio de beeper es: 11,693%

> Servicios de conmutación de datos: 4,252%

> Servicios de multimedios de medio nivel: 5,315%

> Servicios de multimedios de alto nivel: 5,315%

> Servicios de multimedios interactivos de alto nivel: 7,441%

6.4.2.4. Usuarios/célulat1)

Este valor se calcula con la fórmula:

Usuarios/célula = (Densidad de población).(Nivel de penetración).(Área de la

célula)

En la tabla 6.6 se ve los resultados obtenidos.

— - — EntornosServicios ~~~ ~___ _

ConversaciónBeeper

Datos conmutadosMultimedios de medio nivel

Multimedios de alto nivelMultimedios interactivos de alto nivel

Interiores urbanosde alta densidad

417230

83104104146

PeatonalUrbano

1718194503436429542956013

VehicularUrbano

515283103129129180

Tabla 6.6: Usuarios/célula considerando entornos y servicios

6.4.2.5. Parámetros de tráfico

Se asume (por facilidad de cálculo) que, los datos presentados a continuación son

los mismos para ambos enlaces.

{1J En los entornos urbanos peatonal y vehicular, se refiere a los usuarios/sector.



Aa) Intentos de [¡amada en la hora carnada

Son los intentos de llamada que el usuario medio realiza en la hora cargada.

Sus unidades son: número de llamadas en la hora cargada. En la tabla 6.7 se

presentan estos datos.

— — - — ____^ Entornos

Servicios "" — -— -___^^

Conversac/ón

Seeper

Datos conmutados

Multimedios de medio nivel

Multimedhs de alto nivel

Multímedíos interactivos de alto nivel

Interiores urbanos

de alta densidad

0.900

0.060

0.200

0.500

0.150

0.100

Peatonal

Urbano

0.800

0.030

0.200

0.400

0.060

0.050

Vehicular

Urbano

0.400

0.020

0.020

0.008

0.008

0.008

Tabla 6.7: Intentos de llamada en la hora cargada considerando

entornos y servicios [número de llamadas en la hora cargada]

b) Duración de la llamada

Se mide en segundos. Determina la duración efectiva de la llamada en la hora

cargada. En la tabla 6.8 se presenta estos datos.

*

~^~~~-^-~ — ,_^_^ Entornos

Servicios ~~~~~~~ -- ~^___^^

Conversación

Seeper

Datos conmutados




Interiores urbanos

de alta densidad

120.0

30.0

156.0

13.9

53.3

180

Peatonal

Urbano

120.0

30.0

156.0

13.9

53.3

180

Vehicular

Urbano

120.0

30.0

156.0

13.9

53.3

180

Tabla 6.8:Duración de la llamada considerando entornos y setvicios

[segundos]

A



c) Factor de actividad

Es el porcentaje de tiempo en que efectivamente se usa el servicio durante

una llamada. En la tabla 6.9 se presenta estos datos.

— -^___^ Entornos

Servicios " - — —-—^_

Conversación

Beeper

Datos conmutados



Mutiimedios interactivos de alto nivel

Interiores urbanos

de alta densidad

0.5

1.0

1.0

1.0

1.0

0.8

Peatonal

Urbano

0.5

1.0

1.0

1.0

1.0

0.8

Vehicular

Urbano

0.5

1.0

1.0

1.0

1.0

0.8

Tabla 6.9: Factor de actividad considerando entornos y servicios

6.4,2.6 Tráfico por usuario

Tráfico es la probabilidad de que el usuario esté utilizando determinado servicio

durante la hora cargada utilizando conmutación de circuitos o de paquetes. Su

unidad es: segundos/llamada y se calcula con:

Tráfico/usuario = (Intentos de llamada en la hora cargada).(Duración de la

llamada).(factor de actividad)

Su unidad es: (segundos - llamada)/usuario. En la tabla 6.10 se presentan estos

resultados asumiendo que sirven para ambos enlaces.

~~ — — __^_^^ Entornos

Servicios ' -___^^

Conversación

Beeper

Datos conmutados




Interiores urbanos

de alta densidad

54.00

1.80

31.20

6.95

8.00

14.40

Peatonal

Urbano

48.00

0.90

31.20

5.56

3.20

7.20

Vehicular

Urbano

24.000

0.600

3.120

0.111

0.427

1.150

Tabia 6.10: Tráfico/usuario considerando entornos y servicios

[(segundos. - llamada/usuario)]


CAP. V! IMT2000 EN ECUADOR 187

6.4,2.7 Tráfico ofrecido por célula

Determina el tráfico que se emite en una célula para cierto entorno y servicio. Se

mide en (segundos - llamada)/célula. Para los servicios de conversación y de

datos conmutados este factor se puede expresar en Erlangs ((segundos -

llamada)/3600).

Se calcula con la fórmula:

Tráfico ofrecido/célula = (tráfico/usuario).(Usuarios/célula)

En la tabla 6.11 se presentan los resultados obtenidos en Erlangs.

- — • — ___^^ EntornosServicios ~ — — — — - ____^

ConversaciónBeeper




6,26160,1148

0,72360,20150,23180,5844

PeatonalUrbano

229,07982,3624

29,78046,63383,8156

12,0267

VehicularUrbano

3,43620,04720,89340,00400,01530,0577

Tabla 6.11: Tráfico ofrecido por célula en los entornos y servicios

analizados [Erlangs]

6.4.2.8 Parámetros de la función de la calidad de servicio.

La función calidad de servicio permite determinar la cantidad de recursos que se

van a utilizar para manejar el tráfico emitido por la célula, esto se determina en

función de varios parámetros.

En conmutación de circuitos, ios parámetros que permiten determinar la calidad

de servicio son: el bloqueo aceptable (porcentaje máximo de llamadas que no

pueden ser tratadas por la red) y el tamaño de grupo. En conmutación de

paquetes, estos parámetros son el retardo máximo y la probabilidad de pérdida de


CAP, VI IMT2000 EN ECUADOR 1¡

paquetes, tiempos de llegada estadísticos de diversas sesiones, números de

ráfagas de paquetes por sesión, tiempos de llegada de las ráfagas de paquetes

dentro de una sesión y estadísticas de tamaño de paquetes.

Para el presente análisis se considera: un tamaño de grupo de 7 células (una

célula hexagonal más 6 circundantes de acuerdo al plan 7:21) y un bloqueo del

2%.

El tráfico de grupo se calcula con la siguiente fórmula:

Tráfico de grupo = (tráfico/célula).(tamaño de grupo)

En la tabla 6.12 se presentan los resultados obtenidos expresados en Erlangs.

Cabe considerar que, en los entornos urbano peatonal y vehicular se va a tener

realmente el tráfico de siete sectores. Se considera que cada uno de los sectores

está en diferentes células, lo cual permite obtener una adecuada aproximación de

la realidad.

""" ^— — ___^_^ EntornosServicios "~~ — -— — ____^

ConversaciónBeeper

Datos conmutadosMultímedios de medio nivel

Multimedios de alto nivelMultimedtos interactivos de alto nivel


43,83110,80365,06491,41031,62244,0909

PeatonalUrbano

1603,558916,5367

208,462746,436426,709384,1868

VehicularUrbano

24,05340,33076,25390,02790,1068

0,4041

Tabla 6.12: Tráfico de grupo [Eriangs]

6.4.3. CONSIDERACIONES TÉCNICAS Y DEL SISTEMA

Se determina cuantos canales de servicio serán necesarios para cubrir todo el

tráfico, además, se considera ía capacidad del sistema y las velocidades de

transmisión de los canales de servicio.



6.4.3.1 Número de canales de servicio por célula

Estos canales son los que van a transportar todo el tráfico estimado que ofrece

una célula, es decir, transporta la velocidad binaria neta de un usuario que utiliza

determinado servicio.

De las tablas de Erlang B se obtiene el número de canales en función del tráfico

ofrecido y del criterio de bloqueo.

En la tabla 6.13 se presenta el número de canales por grupo y en la tabla 6.14 se

presenta el número de canales por célula.

— — ____EntornosServicios ~~~ ~~—^_

ConversaciónBeeper




6,7500,2501,2500,6250,6251,125

PeatonalUrbano

202,2502,875

26,0006,8754,250

11,875

VehicularUrbano

3,8750,3751,3750,2500,2500,375

Tabla 6.13: Número de canales de sen/icio de grupo

- — _^__^ EntornosServicios " — - — — ____^^

ConversaciónBeeper

Datos conmutadosMultimedíos de medio nivelMultimedios de alto nivel



0,9640,0360,1790,0890,0890,161

PeatonalUrbano

28,8930,4113,7140,9820,607

' 1,696

VehicularUrbano

0,5540,0540,1960,0360,0360,054

Tabla 6,14: Número de canales por célula

NOTA: Sabiendo que la tecnología WCDMA mejora la capacidad del sistema en

por lo menos ocho veces, el número de canales presentados en las dos tablas

anteriores es la octava parte de los obtenidos en las tablas de Erlang B.



6.4.3.2. Velocidad de transmisión de canal de servicio

La velocidad de transmisión de canal de usuario puede ser igual o mayor a la neta

de usuario a fin de compensar las repercusiones causadas por la codificación y la

tara del canal.

En el presente análisis se asume que la velocidad de transmisión del canal de

servicio es igual a la neta de usuario, es decir, ver tabla 6.15:

Entornos

Servicios ^^^^^^

Conversación

Beeper

Datos conmutados

Muttimedios de medio nivel

Multtmedios de alto nivel

Multímedios interactivos de altonivel

Inte río resurbanos de alta densidad

Enlacedescendente

16

14

64

384

2000

128

Enlaceascendente

16

14

64

64

128

128

PeatonalUrbano

Enlacedescendente

16

14

64

384

2000

128

Enlaceascendente

16

14

64

64

128

128

VehicularUrbano

Enlacedescendente

16

14

64

384

2000

128

Enlaceascendente

16

14

64

64

128

128

Tabla 6.15: Velocidad de transmisión de canal de servicio [Kbps]

6.4.3.3. Tráfico

En este cálculo de tráfico se considera: entorno, tipo de servicio, sentido de

transmisión seleccionado, geometría de la célula y aspectos de calidad de

servicio. En la tabla 6.16 se presentan estos resultados que son expresados en

Mbps. Se calcula con:

Tráfico = (Canales de servicio)/célula. ((Velocidad de transmisión del canal de

servicio)

6.4.3.4. Capacidad neta del sistema

La capacidad neta del sistema se mide en Mbps/MHz. Se refiere principalmente a

la eficiencia espectral de los sistemas de comunicación móvil. La capacidad neta



del sistema se obtiene de la combinación compleja, mediante simulaciones

complicadas, de los siguientes parámetros: •

1. Diseño de tecnología de transmisión radioeléctrica o repercusiones de

ingeniería, que incluyen de manera no exhaustiva:

i. eficacia espectral física de la tecnología de acceso utilizada

ii. necesidades de una EB/No específica

iii. necesidades de una C/l específica

iv. necesidades de un plan de reutilización de frecuencia específico

v. factores de codificación utilizados por la tecnología de transmisión

radioeléctrica.

vi. factores de tara utilizados por la tecnología de transmisión radioeléctrica

vii. entornos.

2. Modelos y técnicas de despliegue (estructura de células por capas).

La tabla 6.17 presenta la capacidad del sistema prevista para el año 2010. (Las

unidades de los datos que se presentan en la tabla son Kbps/Mhz)

^^ - ^^ Entornos

Servicios "~ -- ^^

Conversación

BeeperDatos conmutados




Interiores urbanos de altadensidad

Enlacedescedente

0,108

0,0040,080

0,240

1,250

0,144

Enlaceascedente

0,108

0,0040,080

0,040

0,080

0,144

PeatonalUrbano

Enlacedescedente

3,236

0,040

1,664

2,640

8,500

1,520

Enlaceascedente

3,236

0,040

1,664

0,440

0,544

1,520

VehicularUrbano

Enlacedescedente

0,0620,005

0,088

0,096

0,500

0,048

Enlaceascedente

0,062

0,005

0,0880,016

0,032

0,048

Tabla 6.16: Tráfico [Mbps]

6.4.4 CONSIDERACIONES DE RESULTADO DE ESPECTRO

Se obtiene el ancho de banda necesario que permitirá manejar el tráfico

calculado.



6.4.4.1 Espectro

El valor del espectro necesario se obtiene con la siguiente formula:

Espectro = Tráfico/(Capac¡dad neta del sistema)

La tabla 6.18 se presentan los resultados cuyas unidades son MHz.

^^^^ Entornos

Servicios ^~\ ^

ConversaciónBeeper

Datos conmutados



Inte río resurbanos de alta

densidad

Enlacedescendente

67

73

73

73

73

73

Enlaceascendente

67

73

73

73

73

73

PeatonalUrbano

Enlacedescendente

67

7.3

73

73

73

73

Enlaceascendente

67

73

73

73

73

7c

VehicularUrbano

Enlacedescendente

6773

73

73

73

73

Enlaceascendente

6773

73

73

73

73

Tabla 6.17: Capacidad del sistema

^^Êntornos

Servicios ""\

BeeperDatos conmutados

Multimedios de medio nivelMultimedios de alto nivel

Multimedios interactivos de altonivel

Interioresurbanos de alta

densidad

Enlacedescendente

1,6120,0481,0963,288

17,1231,973

Enlaceascendente

1,6120,0481,0960,5481,0961,973

PeatonalUrbano

Enlacedescendente

48,2990,551

22,79536,164

116,43820,822

Enlaceascendente

48,2990,551

22,795

6,0277,452

20,822

VehicularUrbano

Enlacedescendente

0,9250,0721,2051,3156,8490,658

Enlaceascendente

0,9250,0721,2050,2190,4380,658

Tabla 6.18: Espectro de enlace [MHz]

En esta tabla 6,18 se ve el espectro para cada enlace en los respectivos entornos

y servicios. El siguiente paso es obtener el espectro individual para cada entorno

y servicio, sumando los espectros de cada enlace. En la tabla 6.19 se presentan

estos datos:



^^^ - ^ EntornosServicios ^^

ConversaciónBeeper


Multímedios de alto nivelMultimedios interactivos de alto

nivel

Interioresurbanosde alta

densidad3,2240,0962,1923,836

18,2193,945

PeatonalUrbano

96,5971,103

45,58942,192

123,89041,644

VehicularUrbano

1,8510,1442,4111,5347,2881,315

Tabla 6.19: Espectros individuales [MHz]

Para obtener el espectro total se aplica la fórmula:

Espectro = p.2ai.F¡

FI son los espectros individuales de cada entorno y servicio.

6.4.4.2. Factor de ponderación (a)

a permite ajustar la necesidad de espectro a los desplazamientos en entornos

superpuestos y corregir las necesidades de tráfico en horas cargadas no

simultaneas.

Alfa varia entre O y 1. El factor por defecto es 1, lo cual significa que las horas

cargadas de todos los servicios son coincidentes y todos los entornos están en la

misma zona geográfica.

6.4.4.3. Factor de ajuste (p)

p considera repercusiones tales como:

• múltiples operadores.

• compartición con otros servicios / sistemas IMT2000.

• compartición con otros servicios / sistemas no IMT2QOO


CAP. VI 1MT2000 EN ECUADOR __ 194

• bandas de guarda

• medularidad de la tecnología.

• otros ajustes a justificar.

El (3 por defecto es 1.

De acuerdo a esto se tiene que el espectro total necesario en el Ecuador es de:

397,069 MHz.

6.5 PROCEDIMIENTO LEGAL A SEGUIR POR EL OPERADOR DE SERVICIOS

IMT2000

A continuación se presenta el procedimiento a seguir para obtener la autorización

y la renovación del uso del espectro.

6.5,1 Autorización del uso de frecuencias

Para que le puedan autorizar el uso de frecuencias, se requiere realizar una

solicitud y cumplir con requisitos técnicos y legales establecidos según el tipo de

servicio.

La autorización dura cinco años, el cual puede ser renovable si se presenta una

solicitud 90 días antes del vencimiento deí contrato.

. Se deben cumplir los siguientes requisitos para la asignación de las frecuencias:

> Solicitud dirigida al Señor Secretario Nacional de Telecomunicaciones.

> Estudio de ingeniería presentado en el formulario adquirido en la oficina de

Recaudaciones de ¡a SNT firmado por un Ingeniero en Electrónica o

Telecomunicaciones.


CAP. VI IMT2QOO EN ECUADOR 195

> Copia certificada dei nombramiento del representante legal debidamente

inscrito en el registro mercantil0*.

> Copia de ia cédula de ciudadanía y certificado de votación del último proceso

electoral (en caso de personería jurídica, del representante legal)

> Certificado actualizado de cumplimiento de obligaciones y existencia legal

conferido por la Superintendencia de Compañías o de Bancos según sea el

caso(l).

> Copia del Registro Único de Contribuyentes (RUC) (para personas naturales si

realizan alguna actividad económica)

> Fe de presentación de la solicitud del Certificado de antecedentes personales

otorgado por el Comando Conjunto de las Fuerzas Armadas (para personas

jurídicas del Representante Legal)

> Recibo de pago de la contribución dei 1/10000 del valor del contrato que

exceda de $12 US conforme lo determina el artículo de la ley de Ejercicio

Profesional de Ingeniería.

> En caso de necesitar estación repetidora, adjuntar copia del contrato de

arrendamiento o copia de la escritura del inmueble que acredite la propiedad,

en el cual se prevé instalar la repetidora. Indicar las dimensiones.

La información se la presenta en carpeta hecho en hojas rubricadas.

6.5.2 Renovación del uso de frecuencias

Se deben cumplirlos siguientes requisitos:

s Solicitud dirigida al señor Secretario Nacional de Telecomunicaciones.

S Presentar referencias técnicas del proyecto en formulario adquirido en oficinas

de recaudaciones de la SNT firmado por el representante legal

S Copia del contrato de autorización del uso de frecuencias.

•S Copia de la última factura de pago por el uso de frecuencias.

S Copia de la constitución de la empresa y reformas en caso de haberlas.

ro Sólo para personas jurídicas

••••• «••••••••••••««• •"•""«••-••••""••"••« ^

EPN-FiE Andrés Freiré/Julio Pico

CAP. Vi 1MT200Q EN ECUADOR 196

S Copia certificada del nombramiento del representante legal debidamente

inscrito en el registro mercantil.

S Copia de la cédula de ciudadanía y certificado de votación del último proceso

electoral (en caso de personería jurídica, del representante legal)

S Certificado actualizado de cumplimiento de obligaciones y existencia lega!

conferido por la Superintendencia de Compañías ó de Bancos según sea el

caso(l)

S Copia de! registro único de contribuyentes (RUC) (para personas naturales si

realizan alguna actividad económica)

S Fe de presentación de la solicitud del certificado de antecedentes personales

otorgado por el comando conjunto de las fuerzas armadas (para personas

jurídicas del representante legal)

La información se la presenta en carpeta hecho en hojas rubricadas.

w Solo para personas jurídicas.


CAP. Vil CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 197

CAPITULO Vil

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

A



7.1 CONCLUSIONES

S Los Sistemas de Telecomunicaciones Móviles Internacionales 1MT2000, que

años atrás se los conocía más con e! nombre de Futuros Sistemas Públicos

de Telecomunicaciones Móviles Terrestres (FSPTMT), nacen hace varios anos

como una iniciativa de la UIT, la cual pretende integrar los sistemas fijos y

móviles, terrestres y satelitales existentes siendo desarrollados bajo un

"estándar paraguas" que prepara el camino hacia la verdadera globalización

de capacidades de servicio e interoperabilidad entre redes.

S La banda de frecuencias 1.885 a 2.025 MHz estará destinada para la

componente terrestre de IMT2000, mientras que la banda 2.110 a 2.200 MHz

estará destinada a la componente satelital, todo esto propuesto con carácter

mundial por las administraciones que desean implantar los sistemas

internacionales de telecomunicaciones móviles (IMT2000).

S De acuerdo a los resultados obtenidos en el capítulo VI la estimación inicial del

espectro no satisface todas las expectativas que debe cumplir 1MT2000,

incluso en un país subdesarrollado como el nuestro.

S La arquitectura de 1MT2000 considera todas las funciones que esta nueva

tecnología va a cumplir para garantizar un correcto funcionamiento, lo cual

satisfará las necesidades que tendrán los usuarios.

S La arquitectura de IMT2000 presentada no solo muestra las funciones teóricas

de 1MT2000, además pretende presentar la manera en que estas funciones

van a ser representadas por equipos reales en situaciones reales.

S El traspaso permite que el arreglo de células en capas funcione

adecuadamente ya que permite que una estación móvil funcione dentro de la

célula que pueda manejar adecuadamente el flujo de información que produce

sin importar que el área física en la que se encuentra la estación móvil esté

cubierta por distintos tipos de células.



S La movilidad total que brinda 1MT2000 significa que una persona con su

terminal podrá desplazarse a cualquier parte del planeta sin preocuparse de

cambiar el número de su terminal, ya que éste será único en el mundo, io que

se logrará únicamente si se establece un pian de numeración universal.

S La ilinerancia o "roaming" y compatibilidad total implica que el abonado puede

desplazarse entre redes perfectamente compatibles lo suficientemente

inteligentes para detectar automáticamente este desplazamiento y reconocerle

al terminal en cualquier parte del planeta.

s El arreglo de células organizado en capas permite a 1MT2000 brindar servicios

a terminales móviles que se desplazan a diferentes velocidades y manejan

distintas velocidades de transmisión, y que estarán dentro de zonas de

cobertura de diferente extensión.

S El conjunto de tecnologías de transmisión radioeléctríca que tienen

características comunes (uniformidad de diseño) permite a una única terminal

de usuario tener acceso a distintos servicios en varios entornos.

S Los Sistemas IMT2000 le prometen al usuario: una identificación única; un

acceso inalámbrico y rápido hacia Internet; itinerancia y compatibilidad a nivel

mundial; calidad de servicio comparable a la de las redes fijas; un terminal

telefónico y de video totalmente portátil; en resumen, se espera calidad,

movilidad, flexibilidad, eficiencia, conectividad, adaptabilidad, seguridad,

identificación, etc., es decir todo lo necesario en comunicaciones para el inicio

del nuevo milenio.

S Los operadores de redes y suministradores de servicios IMT2000 esperan

alcanzar en cambio, la utilización eficaz y económica del espectro

radioeléctrico; arquitectura abierta para la introducción de adelantos

tecnológicos; adaptabilidad de los sistemas móviles celulares como sistemas

fijos; aumento en los ingresos a través de la adaptación de la infraestructura

de equipos y redes ya existentes; una estructura modular del sistema que



permita una configuración tan pequeña y simple como sea posible y crecer

hasta la complejidad necesaria.

S IMT2000 implementará redes de comunicaciones móviles personales

globales, que proveerán un acceso inalámbrico hacia la infraestructura de

telecomunicaciones mediante sistemas satelitales y terrestres, sirviendo a

usuarios fijos y móviles en redes públicas y privadas. IMT2000 se sustentará

del poder de la tecnología digital para ofrecer un rango mucho más amplio y

sofisticado de servicios de la "era de la información".

S Los IMT2000 serán una parte fundamental de las redes de telecomunicaciones

futuras no solo por la ventajosa relación costo - beneficio que prestarán, sino

también por la facilidad de implementación y administración del sistema.

Además, debido a que se producirá el llamado fenómeno de las economías de

escala, se asegurará el consumo masivo y la reducción de los costos por

usuario móvil.

•S Reconociendo que las telecomunicaciones móviles son una necesidad tanto

en países desarrollados como en los subdesarrollados y que existe una

completa disparidad en la infraestructura de telecomunicaciones en las

distintas partes del mundo los sistemas IMT2000 han sido ideados para hacer

notar lo menos posible estas diferencias; así, es posible mencionar por

ejemplo, la adaptación de sistemas móviles como redes fijas para brindar

servicio en zonas rurales muy poco densas y donde el tráfico telefónico no

justifica el gasto de planta externa.



7.2. RECOMENDACIONES

• La seguridad que se proporcione a IMT2000 debe considerar todos (por lo

menos la mayoría) los tipos de actos ilegales que se puedan producir en todos

los componentes de IMT2000.

• Debido a que existen varios mecanismos de seguridad aplicados a la

autentificación, el anonimato, la confidencialidad, etc, la entidad que va a

encargarse de poner en marcha IMT2000 en un país debe estar al tanto de

qué tipo de amenazas a la seguridad pueden producirse para que pueda elegir

el/los mecanismo/s adecuado/s.

• Los usuarios de los servicios de 1MT2000 deben estar al tanto de los

diferentes tipos de amenazas a las que se enfrenta la seguridad de sus

comunicaciones para que pueda darse cuenta rápidamente de cualquier acto

ilegal y disminuir de ese modo el daño que se le provoque.

• La administración del espectro (estimado inicialmente en 230 MHz) debe serlo

suficientemente inteligente para permitir el interfuncionamiento de distintas

células y entornos (ambientes).

• La UIT, proponente de la tecnología 1MT2000 admitió que el espectro de

frecuencias propuesto en un principio resultaba insuficiente, por ello dieron a

conocerla recomendación UIT-R 1390 para que cada administración calcule

las necesidades espectrales de su respectivo país.

• Se debería estudiar las consecuencias de la compartición y posibilidades para

todos los servicios a los que se han atribuido las bandas de frecuencias

identificadas.

EPN-FIE ' Andrés Freiré/Julio Pico


• Se debe investigar cuáles van a ser los medios que faciliten la itinerancia

mundial, teniendo en cuenta las diferentes utilizaciones regionales de las

frecuencias en las bandas identificadas para las IMT2000,

• Una vez que 1MT2000 sea una realidad comercial en Europa y el mundo, se

recomienda realizar un estudio más completo donde esté incluido el factor

económico, con lo que se lograría obtener un modelo más real y adaptado a

nuestras necesidades.

• Se recomienda realizar un estudio acerca de la forma en que se debe

administrar el espectro radioeléctrico en el país considerando IMT2000, lo que

le permitiría a la Superintendencia de Telecomunicaciones desarrollar un

reglamento para la concesión de frecuencias que tome en cuenta esta nueva

tecnología.


BIBLIOGRAFÍA ,.

Anuario de la U1T por su 130 Aniversario, 1995

http://www.itu.int/imt

http://www.itu.int/imt/8Jicense/index.html

http://www.itu.int/imt/2_rad_devi/,

http://www.aupertel.gov.ee

http://www.aicatel.com/press/pptOO/int2000/en/sld011 ,htm

http://www.cdg.org/a__ross/index.htm!, Feb. 3

http://www.ece.orst.edu/~rodrigfr/cdmaycdma.html, Feb 3

http://www.qualcomm.com, Feb. 3

http://www.sprintpcs.com/WhySprint/coverage/index.shtml, Feb. 6

Los Satélites de Comunicaciones, Juan José García Ruiz de Ángulo,

Editorial Marcombo, 1989, Barceiona-España

Memorias de las Cuartas Jornadas Tecnológicas, Instituto de Tecnólogos,

EPN, 2000

Recomendación de la UIT-R M.0687-2

Recomendación de la UÍT-R M.0816

Recomendación de la UIT-R M.0817



Recomendación de la UIT-R M.1034-1


















Recomendación de la UIT-R G-711



Redes de Computadoras, Andrew S. Tanenbaum, Editorial Prentice Hall,

Tercera Edición, 1997

Reglamento General a la Ley Especial de Telecomunicaciones, 1995

Revista Global Communications 1999

Revista IEEE, Marzo del 2000

Revista COMSAT Mobile Communication, 1999

Revista Enlace Andino, Comunicaciones Inámbricas, 1995

Revista Global Telephony, 1997

Revistas Sateliite Corrmunicalions, 1997, 1998

Revista Ericsson Review No 2, 1999

Revistas de la Unión Internacional de Telecomunicaciones, 1995, 1996

Sistema de Comunicaciones Electrónicas, Wayne Tomasi, Editorial Prentice

Hall, Segunda Edición, 1996, México

Wireless Communications: Principies and Practice, Theodore S. Rappaport,

1996 Prentice-Hall.

ANEXOS

ANEXO 1

GLOSARIO DE TÉRMINOS


ANEXOS

COMA

COMA describe una interfaz aérea inalámbrica basada en la tecnología de acceso

múltiple por división de código o de espectro expandido. El objetivo del espectro

extendido es un incremento considerable en el ancho de banda de la señal de

información, reduciendo los efectos dañinos de la interferencia proveniente

incluso de un usuario del mismo canal. CDMA incrementa dramáticamente la

capacidad del tráfico telefónico.

CDMA utiliza una forma de secuencia directa, que es en esencia la multiplicación

de una forma de onda convencional poruña secuencia binaria casi aleatoria en el

transmisor, claro que las señales antes de ser transmitidas son limitadas en

frecuencia muy cuidadosamente.

En el receptor se produce una segunda multiplicación por una secuencia

exactamente igual a la utilizada en el transmisor que permite recuperar la señal

original en el lado del receptor.

CDMAOne

Es un nombre comercial de marca registrada, que describe un sistema

inalámbrico completo que incorpora la ¡nterfaz aérea 1S-95 CDMA, además de

muchas otras normas que integran el sistema inalámbrico completo.

CDMA2000

Es una norma de la TÍA (Asociación de Industrias de Telecomunicaciones) para la

tecnología de tercera generación, y no es mas que el resultado evolutivo de

cdmaOne.

Así es que cdma2000 ofrece a los operadores que han desplegado un sistema

cdmaOne de segunda generación una migración respaldada económicamente


ANEXOS

hacia la actualización a las características y servicios de tercera generación

dentro de las asignaciones del espectro actual.

La interfaz de red definida para cdma2000 apoya la red de segunda generación

de todos los operadores actuales, independientemente de la tecnología

(cdmaOne, 1S-136 TOMA o GSM). La TÍA ha presentado esta norma ante la ITU

como parte del proceso lMT-2000 de tercera generación.

Chip

La tecnología de espectro expandido de CDMA incrementa artificialmente la

velocidad de bits y el ancho de banda de la información, subdividiendo cada bit en

sub-bits llamados "chips". En general, este término que es informal, es usado

para referirse tanto al elemento binario que genera el espectro expandido, como

al intervalo de tiempo que ocupa aquel espectro expandido que sería igual a

1/1.2288 MHz= 813.8 ns(i).

Desvanecimiento por multitrayecto

Es el desvanecimiento que se produce cuando una señal de radiofrecuencia que

viaja por múltiples trayectos, provoca que al receptor lleguen múltiples señales

con distintos retardos, causando un efecto audible debido al retardo con el que

llega cada señal.

FDMA

El Acceso Múltiple por División de Tiempo se refiere al uso de múltiples

portadoras, donde a cada enlace se le ha sido asignado un slot de frecuencia y un

ancho de banda. FDMA es usualmente empleado en conjunto con la Modulación

en Frecuencia.

G/T

w Dato obtenido de la página http://vvww.cda.org/aross/index.html en Febrero 3 del 2000


ANEXOS

Es una relación que combina el mérito de una antena con e! bajo ruido de un

amplificador expresado todo en dB. La ganancia neta del sistema se representa

con G, mientras que T es la temperatura de ruido del sistema. Mientras más alta

es la relación G/T, mejor es el sistema.

Handoff

Proceso de transición en el que un terminal que estaba conectado a una celda,

llega al límite de la misma, viéndose obligado a romper la comunicación con

aquella y establecer comunicación con una nueva celda, todo esto sin perder ni

suspender la llamada. En resumen, el handoff es el traspaso de una llamada

entre celdas.

Ley A y Ley \i

Son especificaciones del tipo de codificación de las señales vocales que

especifican entre otras cosas el número de valores cuantificados, la dimensión de

los intervalos, valores a la salida del decodificador, etc; todo esto dentro del

proceso MIC (Modulación por Impulsos Codificados). Estas leyes se describen en

detalle en la recomendación de la UIT-R G.711.

Movilidad de terminal

A diferencia de la movilidad personal proporcionada por los Sistemas de

Telecomunicaciones Personales, los Sistemas IMT2000 procuran mas bien, darle

. características de movilidad al terminal; es decir que un usuario pueda acceder a

diferentes sen/icios de telecomunicaciones utilizando siempre el mismo terminal.


ANEXOS

Movilidad personal

Se refiere a que el usuario se mueve gracias a que dispone de diferentes

terminales equipados adecuadamente para darle servicios de telecomunicaciones

en diversidad de entornos.

Regeneración hidrógeno - oxígeno

Los HAPS (estaciones es plataformas de gran altura) funcionan con células que

disponen de este sistema. Los componentes de la célula de combustible de

regeneración y del subsistema electrolítico convierten el agua en combustible

durante el día y dicho combustible se utiliza para generar energía eléctrica que

requiere el funcionamiento nocturno. El electrolito convierte el agua en gases

hidrógeno y oxígeno para el funcionamiento nocturno de las célula de

combustible.

TOMA

TOMA es una tecnología usada en telefonía celular para dividir cada canal celular

en tres slots de tiempo con el objetivo de incrementar la cantidad de datos que

pueden ser transportados.

TOMA es usado por diferentes sistemas celulares como por ejemplo: el Servicio

Telefónico Móvil Digital - Americano (D-AMPS), el Sistema Global para

Comunicaciones Móviles (GSM), y por Comunicación Celular Digital Personal

(PDC). Sin embargo, cada uno de estos sistemas implementa TDMA en una

forma diferente e incompatible.


ANEXOS


ANEXOS

Sigla

ACCH

AMPS

ATM

BER

BTS

C/l

COMA

D-AMPS

EB

Eb/No

EM

ETSI

FDD

FDMA

FWA

crrGSM

HAPS

IMT2000

ISDN

Mcps

MIC

MSC

P.I.R.E.

PBX

PCS

RCN

RF

RTPC

RTPC

Significado

Canal de Control Analógico

Sistema de Telefonía Móvil Americano

Modo de Transferencia Asincrónico

Tasa de Bits errados

Estación Transceptora Base

nterferencia Cocanal (dB)

Acceso Múltiple por División de Código

Servicio Telefónico Móvil Digital- Americano

Estación Base

Densidad Espectral (energía del bit respecto al ruido)

Estación Móvil

Instituto Europeo de Estándares de Telecomunicación

Duplexación por División de Frecuencia

Acceso Múltiple por División de Frecuencia

Acceso Inalámbrico Fijo

Relación Ganancia a Temperatura (de un enlace satelital)

Sistema Global para Comunicaciones Móviles

Estación en Plataforma de Gran Altura

Sistemas de Telecomunicaciones Móviles Internacionales 2000

Red Digital de Servicios Integrados

Mega chips por segundo

Modulación por Impulsos Codificados

Centro de Conmutación de Servicios Móviles

Potencia Efectiva Isotrópicamente Radiada

Central Telefónica Privada

Sistema de Comunicación Personal

Controlador de la Red de Radio

Radio Frecuencia

Red Telefónica Pública Conmutada

Red Telefónica Pública Conmutada


ANEXOS

RTT

S/N

SNT

TDD

TDMA

UMTS

WCDMA

Tecnologías de Transmisión Radioeléctrica

Relación Señal a Ruido

Secretaría Nacional de Telecomunicaciones

Duplexación por División de Tiempo

Acceso Múltiple por División de Tiempo

Sistemas de Telecomunicaciones Móviles Universales

CDMA de Banda Ancha


ANEXOS

ANEXO 3

Cálculo de Tarifas por el uso de frecuencias del servicio

IMT2000


ANEXOS

Este cálculo está basado en una de las publicaciones realizadas por la Dirección

de Radiocomunicaciones de la Secretaría Nacional de Telecomunicaciones del

Ecuador y que reposa en el Registro Oficial No 896 del 4 de marzo de 1996 y que

fue reformado por última vez en el Registro Oficial No 351 del 31 de Diciembre de

1999.'

Debido a que los servicios de tercera generación de IMT2000 son en realidad

nuevos para Sudamérica, los organismos de control del Ecuador no han

reglamentado aun la forma en que entrarán a funcionar; por tanto no existe una

fórmula explícita para el cálculo de la imposición mensual ni de la tarifa por

autorización para el uso de frecuencia de los servicios 1MT2000. Razón por la

cual se utilizarán las fórmulas que se emplean en el cálculo de la telefonía celular,

por ser el servicio "más aproximado" al propuesto por IMT2000.

A3.1 Tarifa por autorización para el uso de frecuencias de IMT2000

La fórmula de la tarifa por autorización (T en dólares) sería:

T = l * 4 * K * N C * N F

Donde:

K es una constante igual a 1.6 en el año 2000.

NC es el número de canales porfrecuencia (1).

NF es el número de frecuencias.

El cálculo realizado en la sección 6.4 indica que el espectro necesario en el

• Ecuador para IMT2000 es de 397,069 MHz y dado que la Dirección de

Radiocomunicaciones de la Secretaría Nacional de Telecomunicaciones

establece un ancho de banda (para telefonía celular) de 100 KHz, el número de

frecuencias NF se calcularían como:

NF = 397,069 MHz/100 KHz

NF= 3970,69 canales


ANEXOS

Con lo que reemplazando se tiene;

T = 1 * 4 * 1,6 * 1 * 3970,69

T= 25412,416 USD

A3.2 Imposición Mensual (IM).

La imposición mensual en dólares se calcularía como sigue:

IM = A + B + C

A = 2 M * K * ( N F / 2 )

B = 5 M * k * N E L

C = 0.1 * 4 * K * N T A

Donde;

A es la tarifa por cada para de canales radio eléctricos asignados.

B es la tarifa porcada enlace bilateral entre estaciones base.

C es la tarifa por número de estaciones de abonado.

K es una constante igual a 1.6 en el año 2000.

NF es el número de frecuencias (NF = 3970,69, cálculo de la sección 6.5.1).

NEL es el número de enlaces entre las estaciones de radio base (suponiendo un

total de 200 enlaces entre radio bases).

NTA es el número total de abonados IMT2000, que para el mes de agosto del

2000 es de 426.866).

Reemplazando lo valores asumidos se tendría;

A = 2 * 4 * 1,6* (3970,69/2)

A =25412,416

B = 5 * 4 * 1,6 *200

B = 6400

0 = 0.1 * 4* 1,6*426.866

0 = 273194,24

IM = 25412,416 + 6400 + 273194,24


ANEXOS

1M = 305006,656 USD

Se ha calculado entonces, tanto la tasa inicial para el uso del espectro de

frecuencias, así como la imposición mensual que debe pagar el operador de

1MT2000; sin embargo, aún no se ha mencionado nada acerca de quienes

estando ocupando la banda de IMT2000 al momento (ANEXO 4), quienes deben

emigrar a otras frecuencias, pues ellos deben ser indemnizados y el costo de

dicha operación debe ser cubierta en el momento de la subasta de frecuencias.

Andrés Freiré/Julio Pico

ANEXOS

ANEXO 4

Ocupación de las Bandas de Frecuencia para IMT2000

en el Ecuador


ANEXOS

La banda para IMT2000 en la región 2 (región a la que pertenece nuestro país) va

de 1885 a 1980 MHz y 2110 - 2160 MHz; en el Ecuador esta banda está ocupada

por diferentes entidades, ias cuales utilizan varias de estas frecuencias. Las

(j¡ferentes sub-bandas que conforman el espectro definido están ocupadas de la

siguiente manera;

Espectro de frecuencias

1710-1885 MHz

1850-1865 MHz

1930-1945 MHz

1870-1885 MHz

1950-1965 MHz

1895-1910 MHz

1975-1990 MHz

1945-1950 MHz

1885-1890 MHz

1965 -1970 MHz

1890-1895 MHz

1970-1975 MHz

1910-1930 MHz

2110-2200 MHz

Banda

A

A'

B

B'

C

C'

D'

E

E'

F

F

WLL

Frecuencias ocupadas

153

9

13

9

19

16

13

2

12

4

2

9

17

60

Tabla A4.1 Ocupación de frecuencias en la banda de IMT2000 en el Ecuador

Precisamente el valor base dentro de ía subasta de frecuencias de ÍMT2000 debe

partir del costo que implique la desocupación de la banda correspondiente.


ANEXOS

Anexo 5

PROYECCIÓN DEL CRECIMIENTO DE ABONADOS

IMT2000 EN EL PAÍS, HASTA EL AÑO 2.010


PROYECCIÓN DEL CRECIMIENTO DE ABONADOS

18.92054.34859.779

126.505242.812343.125

DATO BASE54.34859.779

126,505242.812343.125541.262

DATO FINAL35.428

5.43166.726

116.307100.313198.137

INCREMENTO35.428

-29.99761.29549.581

-15.99497.82410.000

Í N D I C E LINEAL-1,18-0,491,24

-3,10-0,169,786,081,01

DESVIACIÓN-1,180,691J3

-4,342,949,95

-3,70-0,53 PROMEDIOS PONDERADO

VALOR DEINCREMENTO

258.955177.756161.565177.538207.128240.053277.924321.718372.402431.069

INCREMENTOESTIMADO

800.217977.973

1.139.5381.317.0761.524.2041.764.2582.042.1822.363.9002.736.3023.167.371

ANO

2.0012.0022.0032.0042.0052.0062.0072.0082.0092.010

% DEDESVIACIÓN

-0,54-0,26-0,06-0,01-0,00-0,00-0,00-0,00-0,00-0,00

Í N D I C E

o,<o,;0,'0,'o;<vo,'0,'0,o,

383.185397.941417.669422.660437.972

433.459437.737433.161

397.941417.669422.660437.972

433.459437.737433.161426.866

36.26330.88925.87021.374

14.75619.7284.991

15.312-4.5134.278

-4.576-6.295

14.7564.972

-14.73710.321

-19.8258.791

-8.854-1.7191.000

463.129494.018519.888541.262

2,97-0,34-1,43-0,52-2,26-0,995,15

-1,720,870,11

2,97-3,31-1,090,91

-1,731,266,14

-6,87

-1J2-0,21

SeptiembreOctubreNoviembreDiciembre

-0,02 0,-0,02 0,-0,01 0,-0,01 0,

Abonados IMT2000 para el 2010: 3167371

ANEXOS

Anexo 6

Tablas de Erlang


>-11.

Iniroduction

For Ihe proporlion of losi c<-,¡l!s in n lult jw-ailabilily group comprising n ciicuils and soarranged Ihal any cal! nol Mndíng añ ouíle! islost, (he Danish Tialhemalician A. K. Erlanghas given Ihe lollowing expression

A_n

n!

A2

where A ¡s Ihe oífered lelephone Iralfic ilowexpressed in erlang (Iraílic unil).

lables 1 and 2 gives valúas lot A í-as aíunction oí n and E where n - I 1 000 and'lor lable: '

1 E-0.00001 -0.010002 E = 0.001 -0.200

Linear ¡nlerpolalion ¡n A gives an accuiacybeller.lhan 0.01 erlang,.

"'A -70*!•'

1?- E0.00001-O.C 1000

íí

\E' nn \1 0Z 13 (4 [5 [6 17 nti

10

1 1

131 *1 5161718IV20

Z12Z2324252627zn2930

3132333¿3536

. 373fi3941)

41'•Z43***5464 7*84950

515253545556575B5960

61626364656667686970

n X/ E

.00001 0.00002 0-00005 0.00010

.00001 U. 01)002 0-00005 0-00010

.004*8 O.H063* 0.01005 0-01*2*

.03967 0-05016 0-06849 0.086BZ-1ZB53 0-15382 0-1954* 0.23471.¿7526 0-31097 0.36848 O.*5195.47369 0.53966 0-63972 0.72322.72365 0,80875 0.93919 1.05411.013Í 1.1197 1 -Z81Z l.*2191.3391 1.4670 1-6593 1.HZ561 ,(><>70 l.fltftl 2-0680 2.^2601

2.0831 Z.2532 Z-5D5B 2.72162.49*4 2.6851 2-7670 3.2U69¿-9ZB3 3.1392 3-*¿99 3-7133J.3UZ6 3.6133 3-9522 4-23073-8553 4.1055 *.*721 4.7811t.3**B 4.61*2 5.0079 5-33fl9¿.BÍ.VB 5.1380 5.5502 5-910?5.3690 5.6^56 6.1220 6.49585.9013 6.2261 6.6700 7-09276.4¿5H 6.7884 7.2fl5* 7.7005

7.0015 7-3617 7-8834 8.31B67.5679 7.9*53 B,*913 8.9*628. 1*41 8-5305 9.1084 9.58260.7297 9.1*07 9,73*1 10.2279,3239 9.751* 10,368 10.8609-.9Z6* 10,370 11-009 11.54010.537 .10.976 11.658 12.2071 1 - 1 5 * 11.630 12.314 12.88011.779 12-270 1Z.976 13.5601 ?.¿10 12-916 13-64Í. 1 4.246

13.0¿S 13-5,69 H-318 14.73713-691 14.228 1*-977 15.6331*.3*t 14.8,92 15-682 16.3351*.995 15.561 16.37Z 17.04115-655 16-335 17.067 17-752Id. 321 16-9.15 17.766 18-46B16.970 17.5)9? 1B-*70 19.1601 f-665 18.287 17-17B 19.91110-34.* 1R.9.80 19.890 20-63919.027 19.677 20-606 21-371

1 9 - 7 1 5 20.378 21-326 22-10620-406 21.082 22.0*9 22.8452 1 - 1 0 1 21-771 22.776 23-58721.800 22-503 23.507 2*. 33222.503 23.216 ¿4.240 25-0002Í.209 23.937 24-977 25.B3Z23.918 24,659 25.717 26.50624.631 25-38* 26.460 27.3*325-3*6 26.113 27-206 28.103ZA.065 26.844 — 27-95* 2B.B66

20.787 27.578 26.706 27.631Z7.511 28.315 29.*59 30,39920.239 29.05* 30,216 31-1692B.969 29.796 30-975 31.94229.702 30.5*1 31.736 3Z.7H30-*37 31 .288 32.500 33. *9t31-175 .32.037 33.Z66 3*-27331.915 32.789 34.034 35.05*32.657 33.5*3 34.00* 35.63833- '.02 3*. 300 35.577 36.623

34.1*9 35.058 36.351 37-*113*. 899 35.819 37,127 38.20035-650 36.581 37.906 38.99136-40* 37.3*6 38.686 39-78*37.159 38-113 39.468 40.57?37-717 38-881 40.252 ¿1-37538.676 39-652 *1 .038 *Z-17339.43B *0. *2* 41.825 42.97341). 201 41-178 *2.615 *3-f7l.tü.966 ¿1.77* *3.*05 **.577

0.00001 0-00002 0.00005 O.OOOlO

o'.0002ü 0-00050 0-00101) 0-00¿00 tl.HUSUO -l.lMOOO 1 G/-

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ANEXOS

Anexo 7

Documento Informativo presentado en Brasil respecto a

IMT2000


ORGANIZACIÓN DE LUS hMAL" >:> /MComisión inieramerlcand de Telecomunicaciones

TORO QF TELECOMUNICACIONES YXII REUNIÓN DEL COMITÉ CONSULTIVO PERMANENTE 1:SERVICIOS PÚBLICOS DE TELECOMUNICACIONES

Del 26 de junio al 1 de julio da 2000'Isln Margarita, Venezuela

OEA/Ser.UXVlU.1CCP.Í/doc.974/0028 junio 2000

Original: portugués

SELECCIÓN, ENTRE LAS ALTERNATIVAS DE i,s GTIT; o i,9 GIIZ, DE LAR A N D A DF; F R E C U E N C I A EN QUE O P E R A R A N LOS PROVEEDORES DEL

SERVICIO MÓVIL PERSONAL

(Documcnlo infonnalivo presentado por la delegación de Brasil)

Repúb l i ca Federativa del fírasií

RpsmiM»n Ejecutivo

pn?scnladn por la Delegación de Bmsil

1.a Agencia Nacional de Telecomunicaciones del Brasil (Ana(el) anunció el 21de. ¡unid la decisión do errar la nueva, segunda generación de operadores'celulares, en labanda de 1.8 (jl b. preservando la banda de 1.9/2.1 OH?, para la implemenlación deIMT-2000. seuún las recomendaciones de la UIT, dentro de un marco de tiempo de 2-3anos.

1.a decisión cíe Ann l r l fue precedida por una Consulta Pública de 30 días,cmil idí i en diciembre pasado, para la cual Annlel había recibido contribuciones de lasoperadoras, fabricantes y organi/aciones tanto de Brasil corno del exterior. Bl total decontribuciones alcnnv.ó a casi 600 páginas, demostrando el inmenso interés que existíapor dicho asnntn.

I ,a consul ta buscó contribuciones sobre los siguientes aspectos: mercado de losservicios móviles, i t inerancia (roaming), economías de escala y aspectos industriales,normalización, disponibilidad de terminales e infraestructura, evolución tecnológica delas redes e impleincntación de. la IMT-2000.

La decisión fue adoptada después de realizar discusiones internas, tomando enconsideración las contribuciones recibidas e incluyendo los resultados de la últimaconferencia mundial de radiocomunicaciones (CMR-2000), llevada a cabo en Estambulel mes pasado.

Se consideró que las ventajas de la opción de 1.8 GHz son dobles: laintroducción de operadores nuevos en la banda y, simultáneamente, permitir laimplementación de la IMT-2000 en un futuro inmediato. Yambién se consideró que lasventajas sobre la opción de 1.9 GHz y los problemas que pudieran surgir a raíz de unadecisión semejante no son de naturaleza, restrictiva. Por úJlimo, se consideraron losbeneficios para el gobierno, derivados de las dos subastas para la 2a Generación y laIMT-2000. Puede hallarse información detallada sobre la decisión (en portugués) en elsi t io web \\-\\Av.nnalel.gov.br.

poco antes de vencer ¿I pl¿zo de veda arriba expresado, Anate! puso en marcha las primeras 'medidas de incremento del nivel de competencia para la prestación del SMC. SU primerainiciativa fue la realización de la Consulta Pública No. 198 - Utilización de Bandas de Frecuenciapara la Prestación de Servicios de Comunicaciones Móviles Terrestres, de! 3/12/99, que incluíaun plazo para la formulación de comentarios que vencía el 17/1/2000. De los 61 aportes a laConsulta Pública se consideraron 53, ya que 8 fueron presentadas fuera del plazo legal. De los53 aportes considerados se aprobaron 45, ya que 8 escapaban al horizonte del lema tratado.

Otra iniciativa fue la realización, el 16/12/99, de una Audiencia Pública-en Anatel, con la mismafinalidad, para la cual se inscribieron 38 entidades que a través de exposiciones verbales dieron aconocer sus ideas sobre el mismo lema.

En el Informe de la Superintendencia de Servicios Privados (SPV), arriba citado, se analizan loscomentarios de la Consulta Pública No. 198.

La Opinión de la Procuraduría, arriba citada, es que no existe óbice a la aprobación del Informede la SPV, teniendo en cuenta que los actos fueron practicados en consonancia con la legislaciónaplicable.

3.2 ANÁLISIS

En el presente análisis se utilizan los datos técnicos y las informaciones contenidos en el Informede la SPV, arriba citado, y su estructura comprende las tres partes que se mencionan acontinuación:

A) Definición de los objetivos que se trata de alcanzar.

B) Elección de la banda de frecuencia más adecuada para alcanzarlos objetivos.

C) Consecuencias de la elección en cuanto a, entre otros, los aspectos que figuran en laConsulta Pública No. 198:

1. Mercado de servicios móviles.

2. Posibilidad de "roaming" nacional e internacional.

3. Economía de escala y aspectos industriales.

4. Aspectos de estandarización.

5. Disponibilidad de infraestructura y terminales.

6. Necesidad de limpieza de banda.

7. Evolución tecnológica de otras redes en Brasil, en las Américas y en el mundo.

8. Futura implantación del IMT-2000.

A) Objetivos

Los objetivos que se procura alcanzar a través de la elección de la banda de frecuencia seclasifican aquí en dos tipos: objetivo de corto plazo y objetivo de mediano plazo, que se exponena continuación.

Objetivo de corto plazo

Posibilitar ia introducción de nuevas dispensadoras de servicios de telecomunicaciones móviles,a los efectos de aumentar la competencia en la prestación del Servicio Móvil Personal, desegunda generación, teniendo en cuenta que el periodo-de veda establecido en los contratos deconcesión expiró el 31 de diciembre de 1999, y que en Brasil ya existe una gran demanda deservicios predominantemente de voces.

Pñgínn 2 do 11

ANÁLISIS

FECHA

CONSEJERO REOTTOR

1. ASUNTO

José Leite Pereíra Filho

Selección, enlre las alternativas de 1,8 GHz ó 1.9 GHz, de la banda de frecuencia en queoperarán los proveedores del Servicio Móvil Personal.

2. REFERENCIAS

Material para evaluación por parte del Consejo Directivo No.092/15/06/2000/PVGPJ/PVCP/SPV

• Informe No. 02/15/06/2000/PVGPJ/PVCP/SPV, incluida la Opinión de la PRCMinuta de Resolución

3. OPINIÓN

3.1 HECHOS

La decisión de hacer un llamado a licitación para el servicio móvil de lipo celular se desprende delnuevo modelo de servicios de telecomunicaciones implantado en Brasil, que se basa en dospilares fundamentales: la universalización de los servicios telefónicos y la competencia para laprestación de los diversos servicios de telecomunicaciones. Este último aspecto es el que sedestaca en esta iniciativa.

Anatel decidió aumentar la competencia en la prestación del Servicio Móvil Celular (SMC),denominado también Servicio Móvil Personal (SMP), en cumplimiento de las directricesgubernamentales contenidas en la Ley No, 9472, del 16/7/97, Ley General deTelecomunicaciones (LGT), cuyo Artículo 2° dispone lo siguiente;

"Art. 2° El Poder Público //ene la obligación de:

¡II - adoptar medidas que promuevan la competencia y la diversidad de los servicios, qUeincrementen su ofería y que propicien patrones de calidad compatibles con la demanda de los'usuarios;

Hasta el 31 de diciembre de 1999 Analel no estaba autorizada a efectuar ningún llamado alicitación en esta esfera en virtud de ios contratos de concesión que establecen Un periodo deveda hasta la fecha citada, para que las actuales empresas dispensadoras del Servicio MovíCelular se consolidasen como empresas económicamente saludables.

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Objetivo de mediano plazo

'osibílilar, en un plazo de dos a fres años, la implantación en Brasil del sistema ¡MT-2000, que esm sistema de explotación de servicios avanzados de telecomunicaciones móviles, llamados deercera generación, cuyas especificaciones y cuya banda de frecuencias fueron establecidas pora Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT), de modo de atender le Importante demandaexistente en Bmsil de servicios personales de alta velocidad, incluido el acceso a la Internet,

8) Elección de la banda de frecuencia

Adoptaremos como criterio de elección de la bandn de frecuencia el logro de los objetivos deor to y mediano plazo arriba mencionados.

nicialmenle es necesario identificar, a la luz de la reglamentación de las telecomunicaciones y dela disponibilidad de equipos, cuáles son las bandas de frecuencia disponibles. Es imperativosaber con qué equipos se cuenta, ya que Brasil no es un país poseedor de tecnología tal que lepermita introducir en una nueva banda un sistema de origen brasileño.

De la Figura 1 se desprende que están disponibles tres sistemas: dos de segunda generación, elGSM-1800 (sistema europeo) y el PCS (sistema de los EUA), así como el 1MT-2QOQ (sistema dela UIT).

Ei GSM-1GOO está ubicado en las bandas de 1710 a 1785 MHz y de 1805 a 1880 MHz, quellamaremos de banda de 1,8 GHz; el PCS está comprendido en la banda de 1850 a 1990 MHz,que denominaremos de banda de 1,9 GHz, y el IMT-200G cubre las bandas de 1885 a 1980 MHzy de 2110 a 2170 MHz, que llamaremos de banda de 1,9/2,1 GHz.

También se han identificado tres bandas, con equipos ya disponibles, en el caso de! PCS y delGSM-1800. que estarán disponibles a corto plazo en el caso del IMT-2000.

B1) Logro del objetivo de corto plazo

En las bandas de 1,8 GHz y de 1,9 GHz existen sistemas de segunda generación qUe permitenalcanzar sin dificultades el objetivo de corto plazo. Debido a que están destinados a serutilizados por WLL, como se ve en la parte superior de la Figura 1, las dos bandas no estántotalmente disponibles. Al mismo tiempo, ya es perfectamente posible que operen por lo menostres dispensadoras de servicios en la banda de 1,8 Gt !z, con 2 x 1 5 MHz, y dos dispensadoras deservicios en la banda de 1,9 GHz, con 2 x 1 5 MHz.

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Figura 1

Bandas de frecuencias disponibles

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En consecuencia, cabe concluir que las dos bandas son perfectamente adecuadas para laintroducción de más competidores-de segunda generación, atendiendo ambas al enunciado delobjetivo de que se traía.

B2) Logro dol objetivo de mediano plazo

Vamos entonces a analizar la pertinencia de ambas alternativas, de 1,8 y 1,9 GHz, en cuanto a laaplicación en Brasil del s is tema IMT-2000 en un plazo de dos a tres años.

La médula de esta cuestión reside en el conflicto entre las bandas del PCS y del IMT-2000. De laFigura 1 surge que existe superposición entre la banda del PCS y la referente al "uplink" delsistema IMT-2000. El conflicto es de carácter grave, pues la parte superpuesta del PCS esexactamente su "downllnk".

Dado ese conflicto, se concluya que la utilización de un sistema impide la utilización del otro.

Cabe aquí efectuar un resumen de los hechos que llevaron a esle conflicto.

Con el apoyo de Brasil, la UIT destinó, durante la WARC-92 (Conferencia Administrativa Mundialde Radiocomunicaciones de 1992), una banda de 1,9/2.1 GHz para iá imptemenlaclón delcomponente lerreslre de¡ IMT-2000, conforme a la nota de pie de página S5.388 del Reglamentode Comunicaciones de la UIT

Pocos años después de la WARC-92, en 1994, Estados Unidos deslinó al PCS la banda de 1,9GHz, suscitando asi el conflicto arriba mencionado entre el PCS y el IMT-2000.

Posteriormente, la Comisión inleramericana de Telecomunicaciones (CITEL), a través de larecomendación REC. PCC-lll/12/95, identificó la banda de 1,9 GHz para el Uso del PCS en élcontinente americano. A la vez, en la misma recomendación, la CITEL reconoció el conflicto conel IMT-2000, creado por el PCS, y recomendó que cada país miembro" adoptase estrategiastendientes a evolucionar hacia el IMT-2000.

También reviste suma importancia mencionar decisiones recientes adoptadas durante ía WRC-2000 (Conferencia Mundial de Radiocomunicaciones de 2000), realizada en Estambul del 8 demayo al 2 de junio de 2000.

La WRC-2000, en el punto 1.6 de su temario, trató de destinar frecuencias adicionales, de Usoglobal, para el IMT-2000. Lamentablemente la Conferencia no tuvo éxito suficiente en labúsqueda de una banda única y global que complementara las necesidades de IMT-2000, qUecontaba exclusivamente con la banda de 1,9/2,1 GHz, considerada Insuficiente para atender lasnecesidades con posterioridad a 2010.

En lugar de una única banda, la WRC-2000 identificó tres bandas adicionales: de 806-960 MHz(ya utilizada intensamente por sistemas de segunda generación); de 1710-1885 MHz (qUe es labanda de 1,8 GHz, que todavía no se utiliza en el continente americano, pero que se utilizabastante en el resto del mundo), y de 2500-2690 MHz (que llamaremos banda de 2,5 GHz). EsImportante destacar que estas decisiones de la WRC-2000 evidentemente no Impiden, qUe

.cuando fuere del caso, sigan estableciéndose sistemas celulares de segunda generación.

En resumen, para la implantación del IMT-2000, además de la banda de 1,9/2,1 GHz, que es labanda original, existen las siguientes bandas adicionales:

• Banda de 1,8 GHz

• Banda de 2,5 GHz

• Banda de 806-960 MHz

n eTías recién ocurrirá en un plazo cTíTmas de cinco anos y tenga carácter a lo sumó'regional, lo que hace que el problema de evolución de esas bandas sea muy semejante a íaevolución de los sistemas TDMA y CDMA en 1,9 GHz para ofrecer servicios de tercerageneración.

Del análisis que anlecede se concluye con gran probabilidad de .acierto que la única posibilidadde implantar en el Brasil sistemas IMf-2000, en el plazo de dos a (res años, se da en la banda de1,9/2,1 GHz, En consecuencia, la alternativa de 1,8 GHz es la que debe elegirse para laintroducción cíe nuevos operadores de SMP de segunda generación.

Oír?) consecuencia favorable de esa elección es la obtención de recursos adicionales para laTesorería Nacional, resultantes no solamente de la licuación del SMP, sino también de la futuralicitación para el sistema IMT-2000.

A partir de esta importante conclusión reviste fundamental importancia proceder a esludlar losimpactos resultantes de la elección de la banda de1,8 GHz. A continuación analizaremos lasventajas y desventajas de esa elección en cuanto, entre otros, a los diversos aspectos quefiguran en la Consulla Pública No. 198.

C) Aspectos que figuran en la Consulta Pública No. 198 y otros

1. Mercado de servicios móviles

Este, aspeólo fue sugerido por la Anaie! para evaluarlos impactos que sufriría el mercado deservicios móviles en Brasil, determinar qué factores provocarían su avance o retracción enfunción de la banda de frecuencia elegida.

Una proyección de PASTE/2000 es que Brasil deberá tener cerca de 58 millones de accesoscelulares en operación en 2005, lo que corresponde a un aumento de aproximadamente tresveces y media la red actual. Esta proyección eslá muy próxima a algunas presentadas en laconsulla pública.

Un argumento favorable a la banda de 1,8 GHz sería el suministro a los usuarios de servicios dedatos en menor plazo. Como ejemplo se menciona el GPRS (transmisión de datos por paquetes)y el EDGE (Enhanced Data for Global Evolution). El GPRS comienza a utilizarse esle año enEuropa y Asia, pudiendo admitir aplicaciones de hasta 144 kbps, en tanto que el EDGE deberáestar disponible en 2001, con una velocidad de hasta 384 kbps. Por otra parte, como la opciónpor la banda de 1,8 GHz da lugar a la adopción de la norma GSM, se producirán economíasdebido a! aumento de escala en el suministro de termínales, dada la existencia de 300 millonesde accesos GSM, en mayo de 2000, y también habrá una disponibilidad más inmediata deservicios en la plataforma.

Como aspecto desfavorable de la banda de 1,8 GHz cabe mencionarla Integración de la redGSM con las redes brasileña y de las Américas, lo que dependerá del desarrollo de terminalesmullimodo GSM1800/TDMA800 y GSM1800/CDMA800, En el comienzo de la comercializacióntodo indica que estas terminales serán más caras que las actuales y que su1 adquisición deberácontar con los subsidios de la nueva Dispensadora para la disputa del mercado.

2. Posibilidad dti "roaming" nacional e Internacional

Este aspecto s~e refiere a las posibilidades de que la nueva Dispensadora de servicios puedaintegrar su red con las redes actualmente existentes en Brasil y con las diversas redes móviles deotros países, de modo de posibiiilar el "roaming", esta importante facilidad de los sistemasmóviles, del modo más amplio posible.

En relación con la banda de 1,8 GHz, el "roaming" nacional podrá realizarse iniclalmente en lapropia red GSM. Los requisitos de atención deberán ser estudiados cuidadosamente para

Pñc]ino ti rio M

A continuación analizaremos las posibilidades de la banda principal, de 1,9/2,1 GHz.

BANDA DE 1,9/2.1 GHz

Es posible establecer el IMT-2000 en la banda de 1,9/2,1 GHz en el plazo de dos a tres años, yaque se dispondrá de los equipos necesarios. Existe inclusive la expectativa de que en Europa yen Asia el sistema UMTS, que es la versión comercial del sistema ÍMT-2000 en esta banda,legue a ser equivalente, en cuanto a penetración, a! GSM de hoy. De hecho, la operacióncomeroinl rte este servicio comenzará en 2001. El número de licencias previsto y el preciopagadero por ellas muestran el enorme interés que viene despertando en e! mundo el UMTS,^rincipalmenle debido a su adopción por los países de la Unión Europea y por Japón.

Para que se tenga una idea de los valores pagaderos por las licencias basta ver lo que sucediórecientemente en Inglaterra cuando ese país efectuó su licitación para cinco sistemas lMT-2000.yrecaudó cerca de US$35.000 millones. Inclusive considerando la diferencia de PIB de los dospaíses cnbn esperar una recaudación considerable para nuestra Tesorería cuando la Anatelefectúe su licitación para el sistema IMT-2000.

Según previsiones del Foro UMTS, se espera que hasta el final de 2001 se expidan más de 100licencias para el UMTS. De este modo la preservación de la banda de 1,9/2,1 GHz es garantíade la aplicación del IMT-2000 en un horizonte previsible, inclusive ya a partir de 2002.

Naturalmente, en la opción de aplicación del IMT-2000 en las demás bandas, ial como fueronidentificadas por la UIT apenas el mes pasado, una serle de indefiniciones va a persistir duranlealgunos años, hasta que se decida cuáles son las bandas que conviene utilizar, qué tecnologíadeberá emplearse y cuándo habrá mercado para la producción de equipos y a qué precios.

A conlinuación se analizan las posibilidades de Implemeníación del IMT-2000 en esas bandasadicionales

BANDA DE 1.8 GHz

Esta banda de 1,8 GHz podría llegar a ser utilizada por el IMT-2000 por parte de Brasil y de lospaíses de la CITEL que la apoyaran. Debe destacarse, al mismo tiempo, que la propuestaformulada por la CITEL en la WRC-200Q para la utilización de esa banda como el lMT-2000, noconló con el apoyo de los E.U.A., que tienen graves problemas con la parte superior de la bandade 1,8 GHz. Tampoco Europa ni Asia tienen interés inmedialo en implantar el lMT-2000 en labanda de 1,8 GHz, pues ya la utilizan para los celulares de segunda generación

La conclusión, por lo tanto.. consisle..en que confiar en el surgimiento de equipos lMT-2000'confiables y a precios competitivos en el plazo de dos a tres años constituye Una decisión de altoriesgo"de fracaso. Este riesgo podría reducirse considerablemente si esta banda fuese prioritariapara los EE.UU. o para Europa y Asia, lo que no ocurre.

BANDA DE 2,5 GHz

Brasil tiene graves dificultades para cambiar el destino de la banda de 2,5 GHz a fin de permitir laimplemenlación del 1MT-20QO, debido a las numerosas licencias de MMDS existentes en esabanda. Debe destacarse que ésta deberá ser la banda de expansión preferida por EUropay Asiacuando se agole la utilización de la banda de 1,9/2,1 GHz.

BANDA DE 806-960 MHz

La banda de 806-960 MHz ya es utilizada intensamente por los sistemas celulares de segundageneración, lo que imposibilita su utilización para el lMT-2000. En el continente americano lossistemas opnran en 800 MHz, y en el reslo del mundo en 900 MHz.

Agregando, nsimismo, a la argumentación que antecede, el hecho de que la WRC-2QOO no indicóqué partes de las bandas adicionales serán realmente mundiales, es muy probable que el uso de'

olílfinefun Toamíng nacional?"

El "roaming" nacional con las redes TDMAy COMA sólo podrá realizarse con terminales de mododual, que ¡.solamente estarán disponibles al comienzo de 2000, según informaciones brindadas3or algunos proveedores de equipos durante la consulta pública y en correspondencia enviada aa Anale!, El "ronmlng" nacional Interredes constituye una desventaja a corto plazo para la bandadn 1.8 GHz.

Por otra parte, el "roaming" Internacional se ve facil i tado en la banda de 1,8 GHz, ya queactualmente se dispone de tecnología GSM en más de 140 países, incluidos los Estados Unidos,Canadá y Chile. En esos países, como se utiliza una banda de 1,9 GHz, es posible el "roaming"con la utilización de terminales multibandas (1,8/1,9 GHz) ya disponibles en el mercado, o de unaterminal GSM de 1,9 GHz. conjuntamente con la tarjeta SIM ("plástic roaming").

SÍ se considera asimismo el "roaming" internacional en 1,8GHz, se verifica que el alcance y lacobertura de las redes GSM son sensiblemente mayores que las de las redes TOMA y COMA, yaque de los 500 millones de usuarios móviles a nivel mundial, cerca del 50% son GSM. Cuandose consideran exclusivamente los sistemas digitales (en todas las bandas) este porcentaje subehasta llegar al 65%. Considerando exclusivamente las bandas de 1,8 y 1,9 GHz, este porcentajees de! 75%. Las ci fras, por lo tanto, favorecen a la banda de 1,8 GHz en esle aspecto.

Oirá caracter ís t ica del "roaming" del GSM es el transporte de todo el perfil del usuario entreredes, inclusive con frecuencias distintas. Esta posibilidad se logra a través de la tárjela SIM, yse realiza debido al alto grado de estandarización y al hecho de que las redes GSM son deinlerfase abierta. Esto significa que el usuario mantiene los mismos servicios en contexto de"roaming". La utilización de la tar jeta SIM aumenta lambién la seguridad contra el fraude.

La implernenlación del "roaming" entre redes GSM, que es también Independiente de lafrecuencia, se realiza en forma rápida y eficaz, debido a un conjunto de procedimientosadministrativos estandarizados desarrollados por la Asociación GSM.

Está comprobado que casi el 70% del movimiento de personas de Brasil con el exterior porrazones comerciales y de turismo tiene lugar en la región de las Américas. En consecuencia,cabe esperar que se quiera integrar las redes nacionales con las de los países que llenentecnologías semejantes, a saber el CDMA o el TDMA. Esle aspecto favorece levemente ladecisión de adoptar la opción de 1,9 GHz. Se debe observar, al mismo tiempo, que si la bandade 1.8 GHz es la elegida, ese a.spncto tiene poca importancia, ya que los mayores mercados delas Américas (Estados Unidos y Canadá) también disponen de redes. Por otra parte seguiránexistiendo las Dispensadoras de SMC de las bandas A y B (TDMA y CDMA) que atenderán alcontinente americano, quedando la red GSM para integrar al Brasil con el resto del mundo.

3. Economías cíe escaln y aspectos industriales

A esle respecto se procuró identificar ios principales aspectos industriales y de economía deescala en relación con la elección de la banda de frecuencia.

La opción de elección de la banda de 1,8 GHz tiene la ventaja de la economía de escala a nivel•mundial, pues considerando I a s b a n d a s d e 1 , 8 y 1 , 9 GHz en noviembre de 1999, del total de 133millones de accesos corresponde al GSM 1800 el 75% y a las demás (CDMA, TDMA y GSM en1,9 GHz) el 25% de los accesos. Por otra parte, las redes GSM crecen a razón de cerca de 10millones de accesos por mes, habiendo totalizado en mayo último cerca de 300 millones deaccesos.

Una ventaja en la adopción de la banda de 1,9 GHz es que el parque industrial brasileño estámás arlaplado para producir esos equipos, especialmente con las tecnologías existentes en epaís (CDMA y TDMA). Se trataría simplemente de una adaptación de las líneas de producción de800 para 1900 MHz.

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Al mismo tiempo es Impértanle destacar que la mayoría de los fabricantes Instalados en Brasilllenan tecnología en los países de origen para atender cualquiera de las soluciones que llegue aimplemenlarse. Asimismo, el hecho de que la tecnología GSM sea una norma abierta (norma nopropietaria) da lugar a un mayor número de proveedores en cada segmento de la red(infraestructura) y también de terminales. Estas condiciones permiten la construcción de redescon equipos de distintos proveedores. -

culi til uüpeuu ití lureiUe al mercado de proveedores se observa que si llega aadoptarse la banda de 1 ,9 GHz existe una enorme probabilidad de que se mantenga la situaciónactual, en o,ue enlre el 70% y el 80% del mercado es atendido por apenas tres fabricantes quedominan las tecnologías TOMA y CDMA en las Américas. La opción de 1 ,8 GHz permitirá abrirconsiderablemente el mercado a otros proveedores, debido a la estandarización existente en IRtecnología GSM.

Por otra parte, la adopción de la banda de 1,8 GHz podrá provocar la implementación de otrasunidades de fabricación en Brasil, según el anuncio de algunos proveedores, lo que daría tugar ala generación de empleo calificado y a la capacitación de recursos humanos en la nuevatecnología. .

Un aspecto que gravita a favor de la banda de 1,9 GHz es la mayor posibilidad de exportaciónpara los países de las Américas.

4. Aspectos de estandarización

Este aspecto se refiere a las posibilidades tecnológicas, en función de la banda que se elija, decompatibilidad con la red fija, así como de alineamiento con las decisiones establecidas en lasConferencias Mundiales de UIT y las conferencias regionales de la CITEL.

Otros aspectos del alineamiento con las decisiones reglamentarias de la UlT y de la CITEL yafueron analizados ampliamente en el punto B2 de! presente análisis.

Las tecnologías CDMA y TDMA siguen las especificaciones de la industria de los EE.UU. y latecnología GSM sigue las especificaciones de la industria europea. Existe menos flexibilidad enlas especificaciones CDMA y TDMA que en las especificaciones GSM. Una prueba de ello esque la señalización de red GSM es la misma q'ue la de la red fija. Se efedüa por el Canal ComúnNo. 7. Por otra parte, las redes GSM comprenden todos los protocolos de red Inteligente: ISUPlibro azul e ISUP libro verde. Ya las tecnologías CDMA y TDMA heredaron de los sistemasanalógicos los protocolos de señalización IS-41, junto con sus problemas, ya que no soncompatibles con los protocolos de red fija. En consecuencia, en cuanto d estandarización existeuna clara ventaja para la tecnología GSM, y por lo tanto para la elección de la banda de 1 ,8 GHz,ya que desde el punto de vista de la red fija la red celular GSM se comporta como si fuese otrared fija.

Una ventaja paralela que surge de la adopción de la tecnología GSM es qUe las especificacionesde la red GSM coinciden con las especificaciones de la red IMT-2000, en forma que la Utilizaciónde la red GSM en Brasil determinará, en cuanto a los recursos humanos qUe van a trabajar conella, un conjunto de conocimientos mucho más importante para el futuro, si se Implantan en Brasillas redes de la norma UMTS.

5. Disponibilidad de infraestructura y terminales

A través de eslp. aspecto de la Consulta Pública No. 198 se procuró Identificar; los Impactosrelacionados con la disponibilidad de infraestructura y terminales en función de la elección de labanda de frecuencia, teniendo como punto focal los posibles beneficios de los servicios móvilespara los usuarios.

De hecho, considerando que la banda de 1,8 GHz dará lugar a la Introducción de una nueva

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.. 'el me rcáô~üras]íeribT~la~ tecnología G3M. los "usuarios tendrán mayoresposibilidades de elección de los servicios disponibles en cada una de las redes, con lo cual ladispula del mercado no se producirá exclusivamente en relación con los precios ofrecidos, sinotambién con los servicios propiciados por la tecnología GSM.

Un aspecto desfavorable de la elección de la banda de 1,8 GHz es la cuestión de la disponibilidadde los equipos en el mercado brasileño, ya que la oferta local dependerá de la instalación denuevas fábricas o de la adaptación de las fábricas ya instaladas en Brasil.

Ciertamente, en los- primeros años deberán importarse las terminales y la infraestructura,exceptuadas las CCC de algunos proveedores. Al mismo tiempo, en el análisis de este aspectocabe destacar que Juzgando por lo que sucedió con la implantación de la banda B, en unaprimera fase, casi todos los equipos de Infraestructura fueron Importados, pues se procuróestablecer las redes lo más'rápidamente posible teniendo en cuenta la viva disputa por elmercado. Este hecho ciertamente se producirá en el caso de una nueva Dispensadora de SMPen Brasil, que deberá entrar en funcionamiento en los lugares en que ya existen dosDispensadoras de servicios móviles que en algunas regiones ya están bastante consolidadas.

Una ventaja de la banda de 1,9 GHz, es que contrariamente a lo que sucede con la banda de 1,8GHz, hace posible una mayor integración con las tecnologías de inlerfase aéreas actualmenteinstaladas en Brasil, como CDMA y TDMA, lo que favorecería la puesta en disponibilidad, másrápidamente, de terminales mullibanda, por parte de los fabricantes locales, para la atención delmercado, lo que permitiría reducir las inversiones iniciales.

6, Necesidades de limpieza de bandas

De acuerdo con los relevamienlos realizados por la SPV, cuyos resultados constan en suInforme, arriba mencionado, |a opción por la banda de 1,8 GHz representa una ligera desventajaen relación con la opción por la banda de 1,9 GHz, en lo que respecta a la desocupación de lasbandas en que se establecerán los nuevos servicios móviles.

7. Evolución tecnológica de otras redes en Brasil, las Américas y el mundo

Este aspecto de la Consulta Pública está destinado a evaluar la evolución de las diversastecnologías actualmente implantadas en Brasil y también en otros países, procurando mostrarese camino evolutivo en función de las diversas tecnologías existentes.

Las principales ¡nterfases aéreas existentes en el mundo son: GSM, PDC, CDMA y TDMA. ElPDC (Personal Digital Cordless) está restringido a Japón, y pese a la alta penetración en esepais, deberá desaparecer a largo plazo, cuando se implemente el UMTS.

El GSM y el TDMA evolucionan hacia el GPRS (General Packet Radio Service) y hacia el EDGE(Enhanced Data Rates for Global Evolution), servicios que alcanzan velocidades de datos porpaquetes de hasta 144 kbps (GPRS) o de hasta 384 kbps (EDGE). Sobre esa red de dalospodrán implantarse, a partir de este año, sen/icios de comercio electrónico móvil (m-commerce) ydiversos otros servicios basados en acceso a la Internet. Tales servicios utilizan toda |ainfraestructura de red existente, interfaces radio y terminales apropiados mediante la utilizaciónde la banda de 1,8 GHz (GSM) o de 1,9 GHz (TDMA). Es la llamada segunda generación ymedia,

La evolución del GSM hacia la tercera generación sigue un camino diferente a la del TDMA.

El GSM se integra, ep Europa, en virtud de las disposiciones regulaiorias, con el IMT-2QOO(UMTS), a través de terminales, lo que permite que los usuarios del IMT-20QO accedan a losservicios de red GSM, haciendo posible el aumento de la cobertura y la integración de las redes.

El TDMA, a su vez, evoluciona en la banda del PCS, ofreciendo servicios de segunda generacióny media a través del EDGE. Ai mismo tiempo, su evolución en cuanto a la oferta de servicios de

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ercera generación, es incíefpT" I arnpoco exísTen indicios de que pueda evolucionar en la bandaprincipal (banda de 1,9/2,1 GHz), ya que en los. principales mercados de TOMA (EUA/Canadá)esta banda-ya está ocupada por e| PCS. También es bastante improbable que el TOMA se

ncamine hacia el sistema IMT-2000.

A su vez el CDMA evoluciona bacía e| CDMA2000, que deberá estar disponible ya a partir delpróximo año en la banda ríe] PCS, Eodoa años estará disponible el HDR (Hlgh Dale Rales) quepermite manejar datos dé hasla 2,4 Mbps utilizando la portadora CDMA. Existe otra aplicaciónpropietaria similar al GPRS cuya implantación está prevista para eltcurso 2001, que es el 1xRTT,alcanzando velocidades de hasta 144 kbps. No se ha planteado la hipótesis de que el CDMAo e]CDMA2000 evolucionen hacia el W-CDMA por e| hecho de utilizar bandas de frecuenciascoincidentes (PCS estadounidense y banda principal del IMT-2000). Por lo lanío, todo indica queel CDMA2000 no evolucionará hacia el IMT-2000. Cabe destacar, al mismo tiempo, que estesistema se propone ofrecer servicios de tercera generación evolucionando dentro de las bandasactuales.

Por lo tanto, la adopción de la banda de 1,8 G\-\z implica la introducción de la tecnología GSM ytambién prepara a la red para la evolución hacia el IMT-2000 (es decir UMTS) en la bandaprincipal, permitiendo además agregar de inmediato los sislemas GPRS y EDGE, de modo depreparar al mercado para los servicios de tercera generación. La integración con la red nacionalTDMA actual podrá realizarse medíanle la utilización de terminales de modo dualTDMA800/GSM1800. Existe también la posibilidad de integración con la red CDMA a través de laterminal CDMA800/GSM1800.

En relación con los aspectos de red es importante destacar que por el hecho de la que lainterfase GSM en 1,8 GHz sea estandarizada y abierta, la inleroperabilidad de esas nuevas redesmóviles con la red fija es mucho mayor, de modo que los servicios de esta última se transportanmás fácilmente para la red móvil, facilitando el aspecto de convergencia de servicios. Se incluyeen esle aspecto la INAP (Intelígent Network Application Parí), que es la base para laimplementación de las redes inteligentes vinculadas con las redes móviles. :

La interoperabilidad de la red GSM-MAP con la IS-41, a su vez es un aspecto desfavorable parala adopción de la banda de 1,8 GHz y la consiguiente introducción de la tecnología GSM,inclusive en 1,9 GHz, ya que habrá que agregar equipos para e! funcionamiento ¡nlerredes.

El mayor grado de observancia del protocolo GSM-MAP (Mobile Application Prolocoí) con la redde señalización por un Canal Común No. 7 hace posible una perfecta Inleroperabilidad con lascentrales digitales a través de ISUP, con transporte no sólo de la voz, sino de lodo el perfil delusuario, de modo de transportar los servicios utilizados por un suscriptor a través de estas redesque utilizan el mismo protocolo. La red de señalización utilizada por CDMA y TDMA sigue lanorma IS-41 y es paralela con la red fija, lo que dificulta su evolución.

iPor otro lado no se observa en las banda de 1,9 GHz una fácil interoperabilldád con las redesinteligentes, debido a la heterogeneidad de las redes y al hecho de que muchas normas actualesno poseen interfases INAP bien definidas, que son esenciales para la interconexión con las redesinteligentes. En la opción de 1,9 GHz serían necesarias soluciones alternativas propietarias deinleroperabilidad entre las redes fija y móvil.

8. Futura implantación de! IMT-2000

Sobre esle tema la Anatel trató de evaluar el impacto provocado porla elección entre las bandasde 1,8 GHz o de ;|,9 G\-\z en la futura aplicación del IMT-2000 en Brasil.

Teniendo en cuenta, que este aspecto fue considerando como factor condicionante para laelección de la banda, convirtiéndose en el Objetivo de mediano plazo, ya fue tratado en el punto82 del présenle análisis.

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