“Sistemas de modulación utilizados en la

comunicaciones móviles y sus respectivas ventajas”

P.A.S.G.V

1. Resumen En la historia de las telecomunicaciones han existido distintos modelos de transmitir la información estos han ido generando distintas generaciones, en este trabajo se recalcara las ventajas que cada una de las generaciones ha tenido y sus distintos modelos de modulación que han ocupado. Tabla 1: Comparación entre las distintas generaciones en los sistemas de comunicaciones móviles Generación Modulación Estándares Velocidad de transmisión

2G GMSK

GSM Cellular PCS/IS-136(TDMA) IS-95/cdmaONE(CDMA) D-AMPS PHS

-

2.5G GMSK GPRS EDGE

115kbp/s

3G QPSKy BPSK UMTS(WCDMA) CDMA2000

2 mb/s

3.5G 16QAM HSDPA HSUPA

14 mb/s

4G QPSK, 16QAM, 64QAM

LTE 100 mb/s

2. Distintas generaciones en las comunicaciones móviles. 2.1 Segunda generación (2G)

La segunda generación conocida comúnmente como 2G es basada en tecnologías digitales,

ofreciendo mejor calidad y capacidad de voz que los sistemas 1G. Los sistemas 2G soportan voz y

servicios de datos transferidos por circuito y paquetes. El GSM, TDMA y el cdmaOne son algunas

de las tecnologías de segunda generación, Principalmente se desarrolló GSM en el mundo.

La Asociación GSM (GSMA o GSM Association), es el estándar más extendido en el mundo, con un

82% de los terminales mundiales en uso. GSM cuenta con más de 3000 millones de usuarios en

212 países distintos, siendo el estándar predominante en Europa, América del Sur, Asia y Oceanía,

y con gran extensión en América del Norte.

La ubicuidad del estándar GSM ha sido una ventaja tanto para consumidores (beneficiados por la

capacidad de itinerancia y la facilidad de cambio de operador sin cambiar de terminal,

simplemente cambiando la tarjeta SIM) como para los operadores de red (que pueden elegir entre

múltiples proveedores de sistemas GSM, al ser un estándar abierto que no necesita pago de

licencias).

En GSM se implementó por primera vez el servicio de mensajes cortos de texto (SMS), que

posteriormente fue extendido a otros estándares. Además, en GSM se define un único número de

emergencias a nivel mundial, el 112, que facilita que los viajeros de cualquier parte del mundo

puedan comunicar situaciones de emergencia sin necesidad de conocer un número local.

Tabla 2.0: La interfaz de radio de GSM se ha implementado en diferentes bandas de frecuencia.

Banda Nombre Canales Uplink

(MHz)

Downlink

(MHz)

Notas

GSM 850 GSM 850 128 -

251

824,0 -

849,0

869,0 -

894,0

Usada en los EE.UU., Sudamérica y Asia.

GSM 900 P-GSM

900

0-124 890,0 -

915,0

935,0 -

960,0

La banda con que nació GSM en Europa y

la más extendida

E-GSM

900

974 -

1023

880,0 -

890,0

925,0 -

935,0

E-GSM, extensión de GSM 900

R-GSM

900

n/a 876,0 -

880,0

921,0 -

925,0

GSM ferroviario (GSM-R).

GSM1800 GSM

1800

512 -

885

1710,0 -

1785,0

1805,0 -

1880,0

GSM1900 GSM

1900

512 -

810

1850,0 -

1910,0

1930,0 -

1990,0

Usada en Norteamérica, incompatible

con GSM-1800 por solapamiento de

bandas.

2.1.1 2.5G

Esta tecnología fue una evolución necesaria de 2G. La adición de patrones 2,5G a las redes2G GSM

permiten servicios de datos por paquetes y mejores tasas de transmisión. Las tecnologías

agregadas permitieron navegar por internet, estos estándares fueron GPRS y EDGE alcanzando

velocidades no superiores a 115[kbp/s].

2.2 Tercera Generación (3G)

La tercera generación de transmisión de voz y datos a través de telefonía móvil mediante UMTS

(Universal Mobile Telecommunications System o servicio universal de telecomunicaciones

móviles). Proporcionaron la posibilidad de transferir tanto voz y datos (una llamada telefónica o

una videollamada) y datos no-voz (como la descarga de programas, intercambio de correos

electrónicos, y mensajería instantánea).

Los estándares utilizados en esta generación dependían del país o lugar en Japón y Europa

(inicialmente) se seleccionó el estándar UMTS, basado en la tecnología W-CDMA, en otros lugares

se evoluciono a partir de cdmaOne a CDMA2000.

Ventajas y desventajas de 3G

Ventajas

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

que supone, relativamente, un menor costo. Aunque dependiendo del tipo de usuario,

también se podría calificar como desventaja.

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

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

Más velocidad de acceso.

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

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

y video-conferencia.

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

Mayor velocidad de conexión, ante caídas de señal.

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

Desventajas

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

disminuir drásticamente (o incluso carecer totalmente de cobertura).

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

movimiento (por ejemplo si vamos circulando en automóvil).

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

origen y el destino, por lo que pueden llegar desordenados o duplicados. Sin embargo el

hecho de no ser orientado a conexión tiene la ventaja de que no se satura la red. Además

para elegir la ruta existen algoritmos que "escogen" qué ruta es mejor, estos algoritmos se

basan en la calidad del canal, en la velocidad del mismo y, en algunos, oportunidad hasta

en 4 factores (todos ellos configurables) para que un paquete "escoja" una ruta.

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

puede ser determinante para el correcto funcionamiento de algunas aplicaciones del

tipo cliente-servidor como los juegos en línea.

Elevada Tasa de Absorción Específica (SAR)

Aparición del efecto conocido como "respiración celular", según el cual, a medida que

aumenta la carga de tráfico en un sector (o celda), el sistema va disminuyendo la potencia

de emisión, o lo que es lo mismo, va reduciendo el alcance de cobertura de la celda,

pudiéndose llegar a generar zonas de "sombra" (sin cobertura), entre celdas adyacentes.

2.2.1 3.5G

Es la evolución de 3G, al evolucionar UMTS esta paso a ser llamada como HSDPA (High Speed

Downlink Packet Access), el cual consiste en un canal compartido en el enlace descendente

que mejora la capacidad máxima de transferencia de información facilitando, desde entornos

móviles, velocidades de transferencia de datos de hasta 14Mbps. Dentro de las ventajas que

ofrece esta evolución es el aumento en las velocidades de navegación, además de ser diseñado

para interiores como exteriores.

2.3 Cuarta generación 4G

En telecomunicaciones, 4G son las siglas utilizadas para referirse a la cuarta generación de

tecnologías de telefonía móvil. Es la sucesora de las tecnologías 2G y 3G. La 4G está basada

completamente en el protocolo IP, siendo un sistema de sistemas y una red de redes, que se

alcanza gracias a la convergencia entre las redes de cables e inalámbricas. Esta tecnología podrá

ser usada por módems inalámbricos, móviles inteligentes y otros dispositivos móviles. La principal

diferencia con las generaciones predecesoras será la capacidad para proveer velocidades de

acceso mayores de 100 Mbit/s en movimiento y 1 Gbit/s en reposo, manteniendo una calidad de

servicio (QoS) de punta a punta de alta seguridad que permitirá ofrecer servicios de cualquier

clase en cualquier momento, en cualquier lugar, con el mínimo coste posible. Su principal estándar

es LTE (long term evolution) lo novedoso de este estándar es la interfaz radioeléctrica basada

en OFDMA para el enlace descendente (DL) y SC-FDMA para el enlace ascendente (UL).

Dentro de las principales característica de LTE son:

Ala eficiencia espectral

Baja latencia

Separación del plano de usuario y el plano de control mediante interfaces abiertas.

Ancho de banda adaptativo: 1.4, 3, 5, 10, 15 y 20 MHz

3. Referencias

[1]GSM, Wikipedia - http://es.wikipedia.org/wiki/GSM [2] GPRS, Wikipedia - http://es.wikipedia.org/wiki/GPRS [3] UMTS, Wikipedia - http://es.wikipedia.org/wiki/UMTS [4] HSDPA, Wikipedia - http://es.wikipedia.org/wiki/High-Speed_Downlink_Packet_Access [5] LTE, Wikipedia - http://es.wikipedia.org/wiki/Long_Term_Evolution