UMTS. SERVICIOS y VISIÓN DE NEGOCIO

UMTS. SERVICIOS y VISIÓN DE NEGOCIO
ÍNDICE
1. Introducción………………………………………………………….. 2
1.1 Definición, Breve Historia y descripción………………….. 2
1.2 Evolución……………………………………………………...3
1.3 Hoja de datos de tecnologías utilizadas…………………...4
2. Funcionamiento……………………………………………..……......5
2.1Descripción técnica………………………………..…….......5
3. Visión de negocio…………………………………………...………..7
3.1 Problemas en Europa con las licencias………………......7
3.2 Reparto de licencias en Europa………………………….. 9
3.3 Problemas tecnológicos…………………………………….9
4. UMTS versus Tecnologías Inalámbricas………………………….10
5. Fabricantes de dispositivos que utilicen UMTS…………………. 12
6. IPV6: Mejora de UMTS…………………………………………….. 14
7. Servicios………………………………………………………………15
7.1 Análisis de Servicios más comunes………………………15
7.2 Seguridad…………………………………………………... 16
8. HDSPA: “El nuevo sustituto de UMTS”……………………………17
9. Conclusiones…………………………………………………………19
Bibliografía……………………………………………………………... 19
Comentarios……………………………………………………………. 20
1
1. INTRODUCCIÓN
1.1
Definición, Breve historia y descripción
UMTS, cuyas siglas derivan de Servicios Universales de Telecomunicaciones
Móviles, es un sistema de implementación europea de telefonía móvil de
tercera generación. Este estándar de banda ancha y alta velocidad (más de
2Mbps) parte de la familia global IMT-2000[1].
Si analizamos más detenidamente, UMTS proporciona servicio en la banda de
2GHz y ofrece roaming (tránsito) global y estructura personalizada. Diseñado
como una evolución para las portadoras del sistema GSM, UMTS abarca
tecnología WCDMA[a].
Esta nueva tecnología trata de dar servicios
multimedia, navegación por Internet, transferencia de video, imágenes y
sonido. UMTS permitirá sustituir los sistemas GSM y GPRS.
En la actualidad, esta tecnología queda definida por la ITU (Unión Internacional
de Telecomunicaciones). UMTS va más allá de la tecnología GSM. Este utiliza
un nuevo procedimiento de transmisión de datos inalámbrico entre el teléfono
móvil y la estación base. El fin de UMTS es proporcionar un servicio orientado
a paquetes a distancia para transmitir video, texto, voz digital y tasas de
transferencia de datos multimedia a 2Mbps.
UMTS está construida sobre la infraestructura ya existente de GSM e integra
tanto conmutación de paquetes como conmutación de circuitos. El diseño
permite utilizar en paralelo GSM con UMTS, por tanto, permitía que la
recepción se hiciera a nivel GSM, ya que esta parte del desarrollo no estaba
completamente desarrollada en GSM. La integración de estos dos
componentes permite una transición suave hacia el UMTS. Por tanto, GSM es
todavía muy importante y continuará trabajando en paralelo durante algunos
años. UMTS consigue este funcionamiento separándose de GSM utilizando
bandas de frecuencia distintas.
Por otra parte UMTS permite utilizar los diversos servicios multimedia y
aplicaciones web mientras el usuario puede estar hablando por teléfono
paralelamente [2].
Si analizamos su estructura física, veremos que UMTS se compone de un
conjunto de células dando servicio a regiones aisladas del mundo. Las células
en edificios se denominan pico-células, a nivel urbano, micro-células y a nivel
suburbano macro-células. Las tecnologías que utilizan acceso al medio son
FDD (Frequency Division Duplex) y TDD (Time Division Duplex) son dos modos
operativos de permitir a los usuarios beneficios a la hora de repartir el espectro
utilizado. El modo FDD es apropiado para áreas urbanas y rurales, utiliza
WCDMA para proporcionar tasas de servicio apropiadas superiores a 384Kbit/s
con elevada movilidad. TDD se utiliza generalmente en zonas urbanas. Este
tipo de multiplexación utiliza TD-CDMA y opera con entornos de pico y microcélulas. Como la tecnología TDD permite acceso móvil asimétrico, puede
2
ofrecer servicio de datos a distancia en áreas de alta densidad de usuarios
tales como zonas de complejos de oficinas [3].
Por otra parte, UMTS utiliza CDMA (Code Division Multiple Access) es un
procedimiento de acceso que habilita múltiples usuarios de telefonía
simultáneamente hacia una estación base mientras sus conversaciones
transcurren de forma independiente. UMTS utiliza CDMA como mejor método
para conseguir altas tasas de transferencia de datos.
1.2 Evolución
UMTS está enfocado a tener un papel protagonista en la creación del futuro
mercado masivo para las comunicaciones multimedia inalámbricas de alta
calidad que según estudios realizados, se alcanzarán cotas de 2000 millones
de usuarios en todo el mundo para el año 2010. UMTS es la plataforma de
prestaciones móviles preferida para los servicios y aplicaciones con gran
contenido del futuro. En los últimos diez años, esta tecnología ha sido objeto de
numerosos esfuerzos de investigación y desarrollo en todo el mundo con el fin
de alcanzar una mayor consolidación. Además, cuenta con el apoyo de
conocidos e importantes fabricantes y operadores de telecomunicaciones
presentes a nivel mundial, ya que representa una oportunidad única de crear
un mercado masivo para el acceso a la Sociedad de la Información de servicios
móviles altamente personalizados y de uso fácil. Es una nueva puerta a utilizar
servicios adicionales muy útiles para el usuario.
UMTS busca basarse en extender las actuales tecnologías móviles,
inalámbricas y satelitales proporcionando mayor capacidad, posibilidades de
transmisión de datos y conseguir una gama de servicios mucho más extensa,
usando un innovador programa de acceso radioeléctrico y una red principal
perfeccionada.
Si observamos el siguiente diagrama podremos observar como UMTS es la
tecnología más puntera hasta el año 2002 [4].
Figura 1: [2]
3
El principal objetivo de HSDPA es el de alcanzar un ancho de banda mayor que
el de UMTS. Incorpora numerosas mejoras respecto al estándar UMTS.
Podemos observar como HDSPA se utiliza a nivel global, ya que Estados
Unidos y Asia, a pesar de utilizar el estándar 1xEv también ha desarrollado la
tecnología necesaria para el estudio y despliegue de HDSPA.
1.3
Hoja de datos de tecnologías utilizadas
Figura2:(Estas hojas de datos han sido extraídas de Wikipedia)
Kbps
max.
teóricos
Kbps max.
reales
Comentarios
GSM
9,6
9,6
Conmutación de circuitos
HSCSD (High Speed
Circuit Switched Data)
57,6
28,8
Se agrupan varios canales GSM para una
misma transmisión de datos
GPRS
171,2
44
Conmutación de paquetes
EDGE (Enhanced Data
Rates for Global
Evolution)
384
70
Cambio de sistema de modulación (8-PSK)
UMTS R99
2000
384
Interfaz radio UTRAN
Subida maxima 128 Kpbs
1800
Picos cerca
de 1800
(típico 1000)
Cambios en modo paquetes, modulación
QPSK.
Mejora principalmente la bajada, la
subida máxima es 384 Kbps).
3600
Picos cerca
de 3000
(típico 1400)
Como UMTS HSDPA 1.8Mbps pero
modulación 16-QUAM
7200
Picos cerca
de 6000
(típico
~4000)
Como UMTS HSDPA 3.6Mbps pero con
uso de 10 códigos (en vez de 5)
1440
Picos cerca
de 1800
(típico 900)
Implica solamente cambios en modo
paquetes de subida
Normalmente se asocia con modos de
bajada HSDPA 3.6 o 7.2 Mpbs
Sistema
UMTS HSDPA
1.8Mbps
(High-Speed Downlink
Packet Access )
UMTS HSDPA
3.6Mbps
UMTS HSDPA
7.2Mbps
UMTS HSUPA
1.4Mbps (EUL)
High-Speed Uplink
Packet Access
(Enhanced UpLink )
Velocidades de transmisión
Como veremos más adelante, UMTS comenzará a tener adversarios cada vez
más fuertes con el surgimiento de nuevas tecnologías (WIMAX), que deberán
ser tenidos en cuenta para plantearse la siguiente pregunta:
¿UMTS es hoy por hoy un estándar con futuras visiones de negocio o ha
llegado el momento de ser remplazado? Ver apartado 3 y posteriores.
4
2. FUNCIONAMIENTO
Descripción técnica
La estructura de redes UMTS esta está dividida en dos grandes subredes:
-
La red de telecomunicaciones
La red de gestión.
La red de telecomunicaciones tiene como objetivo realizar el transvase de
información entre los dos extremos de la conexión.
A continuación, analizaremos la primera subred denominada “red de
telecomunicaciones”.
UMTS utiliza una comunicación terrestre basada en una interfaz de radio WCDMA, que recibe el nombre de UMTS Terrestrial Radio Access (UTRA).
Utiliza dúplex división de tiempo (TDD) y dúplex por división de frecuencia
(FDD). Ambas tecnologías pueden ofrecer tasas binarias de hasta 2Mbps.
Figura3: Combinación
fundamentales.
de
tres
elementos
Otro aspecto a tener en cuenta es saber
de qué elementos consta una red de
telecomunicaciones. Para mayor claridad,
se describirán aquellos elementos que
tengan mayor importancia en el
funcionamiento de la red:
ƒ
Núcleo de Red (Core Network).
Este incorpora funciones de transporte y de inteligencia. Las primeras
soportan el transporte de la información de tráfico y señalización,
incluida la conmutación. El encaminamiento es llevado a cabo por las
funciones de inteligencia, que requieren utilizar la lógica y el control de
ciertos servicios ofrecidos a través de un conjunto de interfaces bien
definidas; también permiten la gestión de movilidad. A través del Núcleo
de Red, UMTS puede conectarse con otras redes de
telecomunicaciones, de forma que resulte posible la comunicación con
usuarios que se encuentren en otras redes ajenas a la UMTS.
ƒ
Red de acceso radio (UTRAN). Proporciona la conexión entre los
teléfonos móviles y Core Network; este complejo se compone de una
serie de sistemas de red radio o RNC (Radio Network Controller) y de un
conjunto de Nodos B cuyas decisiones dependen de él. Los Nodos B es
otra forma de llamar a las estaciones base presentes en la red.
ƒ
-Teléfonos móviles. También denominado User Equipment (UE) [b] en
las especificaciones UMTS.
5
ƒ
Redes de transmisión: Permiten la comunicación entre los diferentes
elementos de red.
La red de gestión tiene como objetivos:
I. Provisión de medios para la facturación y tarificación de los clientes.
II. Registro y definición de las características del tipo de servicio contratado.
III. Gestión y seguridad en el manejo de datos
IV. Operación de los elementos de la red, con el fin de garantizar el correcto
funcionamiento de ésta.
V. Detección y reparación de averías o anomalías presentes en la red.
VI. Recuperación del funcionamiento tras periodos de apagado o desconexión
de algunos de los componentes de la red.
Por otra parte, se han presentado dos figuras con el fin de aclarar otros
aspectos sobre este estándar: uno referido a las frecuencias utilizadas y otro
aspecto referido al tipo de red que se utiliza en la comunicación celular.
En la figura que viene a continuación podemos observar como los anteriores
estándares ocupaban una banda de frecuencias diferente.
Figura4: Espectro en frecuencia [1]
6
Ejemplo de conexión UMTS desde un terminal: [1]
Figura5:
Para mayor información acerca de este estándar consultar la página web:
http://www.umtsworld.com/technology/overview.htm
Contiene información más detenida sobre las especificaciones técnicas del
estándar e información adicional sobre este.
7
3. VISIÓN DE NEGOCIO
3.1
Problemas en Europa con las licencias (Acontecimientos
importantes en 2001)
Como ya se podía aventurar a pensar, el desorbitado precio pagado por las
licencias de una generación de móviles nada clara en su despegue, está
creando problemas de consecuencias incalculables. La tremenda inversión
global, más de 126.000 millones de euros, está obligando a las operadoras a
replantearse estrategias y alianzas para que el fango no les llegue al cuello.
Mientras que por ejemplo, BT ha vendido todo lo que ha podido para reducir su
deuda (se ha deshecho hasta de su sede social), France Télécom se lanzó a
vender bonos. Los más débiles ya empiezan a engrosar la lista de bajas: la
finlandesa Sonera cerró el consorcio con el que ganó la licencia Noruega y
Hungría ha dado un paso atrás en la concesión de licencias antes de que sea
demasiado tarde. Todos estos ejemplos de empresas europeas nos permiten
observar como de difícil anda la situación ante el nuevo panorama.
La amenaza de no cumplir con los pagos unida a la realidad de una reducción
en el gasto en nuevas infraestructuras, puede comenzar a hacer agujeros en el
presupuesto de algunos gobiernos, que los habían ajustado muy agradecidos
tras la lluvia de millones de las subastas.
Ante esta situación tres puntos por encima de 'arriesgada', los bancos han
cerrado el grifo de los créditos. El año pasado las compañías de
telecomunicaciones consiguieron préstamos por valor de 276.465 millones de
euros (46 billones de pesetas), según datos del Banco Internacional de Pagos,
una marca difícil de superar.
Está claro que todavía no hay nada claro en el futuro de la tercera generación.
UMTS promete colocar el mundo en nuestras manos; promete Internet y vídeo
por el móvil, la revolución del comercio electrónico e incluso una nueva forma
de hacer negocios. Pero de momento sólo promete. Si las expectativas de
retorno a las desmesuradas inversiones que requiere no se hacen pronto
realidad, "los problemas que provocará esta 'calamidad europea' no han hecho
más que comenzar”.
El futuro es sólo el principio
Pero la tecnología no sabe de trabas burocráticas y administrativas, y,
tozudamente, termina imponiéndose.
Será entonces, cuando la implantación de redes y terminales para telefonía de
tercera generación sea una realidad, cuando puede llegar de verdad la
revolución del m-commerce (comercio a través del móvil). Se esperan como
agua de mayo los miles de millones de dólares que circularán entre los
teléfonos móviles en los próximos años, que pueden sacar del apuro a un
comercio electrónico que atraviesa una crisis de confianza de usuarios y
mercados.
8
El viaje hacia un mundo conectado a la Red a través de todo tipo de
dispositivos inalámbricos no se detiene con la implantación definitiva de las
siglas UMTS en la tecnología de los móviles. Los cerebros de los
investigadores no dejarán de pensar, las empresas no cejarán en su empeño
por abrir nuevos mercados y los usuarios seguirán demandando nuevos
servicios y aplicaciones para hacer realidad más sueños.
Las subastas de espectro radioeléctrico fueron un tremendo error, porque
elevaron el coste de los operadores hasta extremos en los que se compromete
su rentabilidad futura. El propio UMTS, según dice, acabará siendo un estándar
transitorio entre la generación 2,5 (GPRS) y la cuarta, en la que ya se está
trabajando. Cuando los usuarios lleven un tiempo usando dispositivos GPRS,
que ofrecen prácticamente las mismas prestaciones del UMTS aunque a
velocidad inferior, no tendrán incentivo suficiente para migrar poco más tarde a
éste último. Y aún menos si el enorme coste de las licencias impide que los
precios sean razonables.
3.2
Reparto de licencias en Europa
Las noticias sobre la adjudicación de licencias en Europa de UMTS en
Inglaterra, Alemania y Francia nos han dado a conocer ese nuevo sistema de
comunicación. Se han embolsado gran cantidad de dinero en las subastas los
gobiernos.
En España, junto con otros países europeos, se ha decidido como método de
concesión el concurso. Seguramente esto favorecerá el nacimiento de 3G, de
hecho será uno de los primeros en lanzar este servicio, adelantándose a
Alemania y Reino Unido.
Figura6: Concesión de licencias (Fuente extraída de
http://www.wmlclub.com/articulos/umts.htm)
País
Licencias
Concesión
Lanzamiento
España
4
Concesión por Concurso
Junio 2002
Suiza
4
Subasta
Noviembre 2000
Reino Unido
5
Subasta
Enero 2002
de 4 a 6
Subasta
2002
Alemania
9
Figura7: [5]
3.3
Problemas técnicos
1. La batería del teléfono móvil no soportará durante mucho tiempo trabajar con
servicios multimedia (problema que hoy por hoy si se está solucionando) [6].
2. Problemas al sustituir UMTS a GSM, las conexiones que permite son en una
sola dirección (UMTS a GSM).
3. UMTS incorpora como uno de sus servicios video bajo demanda, por tanto,
se necesita colocar una estación base cada 1-1.5km (0.62-0.93 millas),
Mientras que esto es fácilmente viable en ciudades, en zonas rurales y
suburbanas no lo es.
4. Algunas ciudades como Estados Unidos tienen un espectro de frecuencias
asignado que difiere del que se había acordado universalmente.
5. Necesitaba echar mano del estándar GSM para el proceso de recepción.
6. Cobertura. Con algunas diferencias entre compañías, la red UMTS sólo
cubre los núcleos urbanos de mayor relevancia. No obstante, éste no es el
mayor problema: UMTS emite en una frecuencia muy elevada que atraviesa
con problemas las paredes, por lo que no habrá cobertura (ni para voz, ni para
datos) en el interior de los edificios a no ser que se instalen más equipos de
recepción.
7. Terminales. Como era de esperar, hay que cambiar de móvil. Los terminales
se pueden comprar liberados o sujetos a algún plan de algún operador. Sus
precios rondan entre los 120 y los 400 euros y todos dan la posibilidad de
poder ampliar su memoria externa para almacenar más vídeos y canciones.
8. Precios de los servicios. No está muy claro cuanto acabarán cobrando las
operadoras, en principio, depende del plan que se escoja y de los servicios
utilizados. En esta primera fase los operadores compiten por la oferta más
atractiva, por ejemplo: Vodafone cobra las videollamadas igual que las
llamadas de voz (hasta el verano) y la antigua Amena a 25 céntimos minuto
10
para siempre a los 50.000 primeros clientes. Se estima que las videollamadas
costarán el doble que las de voz y la navegación y descargas rondarán el euro
por megabyte (con descuentos a través de bonos).
Finalmente, el ancho de banda que establece no es excesivamente muy
elevado. Pudiendo ser superado por tecnologías posteriores fácilmente.
4. UMTS VERSUS WiFi y WIMAX
WiFi ha sido un protocolo de comunicación estándar para Redes de Área Local
(WLAN) en entornos empresariales, que ahora está demostrando capacidad
para acceso de banda ancha en entornos públicos a precios económicos. Pero
ni los planes de negocio, ni las aplicaciones, ni los servicios están claros. Si
analizamos detenidamente la situación, se trabaja con estándares diferentes
simultáneamente y hay riesgos en WiFi y WiMAX, a pesar de su buena imagen.
Para el sector inalámbrico, movilidad y banda ancha son dos aspectos
básicos a desarrollar a través de WiFi-WIMAX. Mientras, UMTS busca su
espacio en servicios móviles, es flexible y económico para las empresas y
ofrece contenidos atractivos al consumidor. Los mismos operadores de redes
de telefonía móvil evalúan el despliegue de redes complementadas por
tecnología WiFi y WiMAX. Por su parte, los grupos de estandarización (IEEE,
ETSI...) trabajan con los protocolos y su evolución hacia sistemas convergentes
de cuarta generación.
UMTS y WIFI son tecnologías complementarias. UMTS se utilizará en
soluciones donde la cobertura sea importante. Por contra, WiFi es ideal para
entornos como Hot Spots, aeropuertos, hoteles, cafeterías,... La gran ventaja
de WiFi es el precio. El espectro es gratuito y la infraestructura poca. Además,
los terminales pueden estar integrados en los ordenadores o las PDAs. El
inconveniente de WiFi es que la movilidad está restringida.
Por otra parte, puede ocurrir que WiFi llegue a tener un cierto parecido al “aire
acondicionado”: se espera tenerlo en el hotel pero no pagar por ello.
Las ventajas de UMTS son que tiene menos interferencias porque el espectro
es reservado al contrario de lo que sucede con WIFI. Los costes son algo más
altos pero la calidad es mejor, especialmente para voz, que es su aplicación
central. Los inconvenientes de UMTS pueden venir del hecho de que al nacer
muy cerca de GSM y compartir muchas de sus aplicaciones, el modelo de
negocio en el despliegue debe analizarse con cuidado. Sin embargo, el éxito de
UMTS está asegurado por la reducción de costes que implica, especialmente si
se adopta más allá de las fronteras europeas, en Asia sobre todo. Podría
resumirse diciendo que WiFi y WiMAX son, más bien “capas de transporte”
para IP mientras que UMTS puede ser una solución global de servicio.
Hay dos corrientes: aquellos que lo ofrecen gratuitamente como un servicio
añadido, y quienes lo ofrecen como servicio de pago. Nosotros vemos el
modelo de pago, el gratuito no nos parece viable a largo plazo. Además existe
11
cierta complementariedad. Va a ser difícil que una tecnología domine a todas
las demás. Por una parte, la protección del espectro a través de las licencias
puede hacer creer a los operadores que UMTS va a ser totalmente dominante.
Pero no olvidemos al usuario corporativo; en sus delegaciones, en sus sedes
tiene un consumo importante en telefonía móvil, fija. Este tipo de usuario va a
suponer un mercado importante para WiFi. Por otra parte la convergencia de
servicios corporativos y la flexibilidad a la hora de dimensionar sus propias
redes son factores que favorecen el proceso. En definitiva, tanto en empresas
como en instituciones o incluso usuarios finales con ciertas características
geográficas o especiales, serán un mercado muy propicio para
WiFi. El origen de WiFi es la sustitución del cable por el interfase radio en las
LAN permitiendo así cierta movilidad y ahorro en cableado, por eso, se ha
empezado a utilizar con éxito en las empresas y en el ámbito doméstico junto
con ADSL. Las redes WiFi son sencillas de desplegar y varias empresas ya
comercializan el acceso WiFi.
Si analizamos lugares más inaccesibles como una cuenca hidrográfica, un
parque natural, una explotación aislada, etc. son casos particulares y, como
tales, responden más a un modelo de despliegue WiFi que al modelo de
cobertura masiva de un operador. Este es el gran papel de complementariedad
que está teniendo y va a tener la tecnología Wi-Fi. Los problemas de calidad de
servicio pueden obviarse tanto por el coste, como la disponibilidad de
alternativas. Además, justamente en este tipo de aplicaciones (especiales) es
donde hay menos problemas de calidad de servicio.
Si analizamos desde un punto de vista tecnológico un punto fundamental es la
garantía de calidad de servicio, en dos dimensiones: por el hecho de ser una
red IP sin QoS por defecto y por el uso común del espectro. Por otra parte,
existe un gran campo para la innovación en seguridad, gestión y
monitorización, aplicaciones específicas, etc.
UMTS ya se justifica por capacidad y por costes. Los servicios de valor
añadido con éxito crecerán con el número de clientes. Todas las ofertas de
servicios como es el caso de Vodafone Live evolucionarán con la demanda.
Los operadores buscan gestionar esa demanda. En cuanto a proyectos más
específicos hay otras empresas, integradoras de sistemas, mejor
especializadas. La telefonía móvil que no es cara, ha introducido mejoras de
productividad enormes, pero aún hay horizontes de mejora, incluso en términos
de costes, con UMTS. Evidentemente no tiene mucho sentido desplegar redes
mientras no haya demanda de servicios pero todo está relacionado. La
evolución de los despliegues, las políticas de generación de demanda y la
demanda irán de la mano.
Posiblemente debido a su bajo coste o mínima “energía” económica, WiFi
puede haber llegado al máximo grado de desorden o de entropía posible.
Para ciertos usos y aplicaciones, es necesario planificar la red, estudiar la
calidad de servicio, la seguridad. En los casos de prestación de servicios
disponibles al público, es hasta preceptivo. En caso contrario, puede generarse
un imparable proceso de desconfianza.
Los modelos de planificación son imprescindibles. Pero también serán
necesarios sistemas de gestión y de monitorización. De lo contrario, aumentar
12
el número de estaciones de base no sirve de gran cosa. La calidad de servicio
está relacionada con el buen uso de las tecnologías y el espectro. WiFi se
diseñó y su espectro se reguló para aplicaciones privadas, y se está utilizando
con otros fines.
5. FABRICANTES DE DISPOSITIVOS QUE UTILICEN UMTS
En Septiembre de 2001 Nokia advirtió que el 31% de su mercado estaría
basado en la tecnología WCDMA. Por otra parte, Ericsson afirmó que invertiría
en incorporar este estándar en los teléfonos móviles para no quedarse atrás.
Por otra parte, Siemens afirmó que llegaría a ser la segunda empresa más
potente a nivel global en la nueva generación 3G invirtiendo para ello, en Asia.
Otras empresas como Nortel, R&D y NEC no se quedaron atrás en el nuevo
mercado. En esas fechas, en las que estaba comenzando a funcionar el
estándar de tercera generación, comenzó una carrera entre los fabricantes más
prestigiosos con el fin de hacerse con este nuevo mercado.
Otros ejemplos de empresas que lucharon, en los orígenes del UMTS, fueron
Samsung y Qualcomm. Ambas querían formar parte del mercado utilizando
CDMA.
A continuación se muestra una tabla de los resultados obtenidos en el año
2003 por los fabricantes más importantes:
Figura8: Volúmenes de negocio por empresas [1]
Vendedor
Ericsson
Nokia
Siemens (NEC)
Nortel
Alcatel (Fujitsu)
Otras empresas *)
Total
Volumen de negocio
40 %
over 30 %
20 %
15 %
2%
1%
100%
Crecimiento respecto al trimestre anterior en Agosto de 2003
Figura9: Crecimiento para las cuatro primeras empresas [1]
Vendedor
Ericsson
Nokia
Nortel
Siemens
Rank
1.
2.
3.
4.
Crecimiento
+3%
+23%
+2%
-4%
Inversiones realizadas en la creación de infraestructura para los diferentes
estándares de telefonía móvil:
13
Figura10: Previsiones en millones de euros para cada una de las tres generaciones [1]
Figura11: Previsiones de ingresos utilizando la 3º Generación en 2002 [1]
Comentarios: No obstante, las previsiones fueron realizadas en 2002. Como
ya sabemos el estándar UMTS ha ocasionado numerosas pérdidas a las
operadoras de telefonía (ver apartado 3.1).
14
6. IPV6: MEJORA DE UMTS
Se puede realizar transmisión de voz y video en los terminales con tecnología
UMTS utilizando el protocolo IPv6. Surgió como consecuencia del tremendo
crecimiento de Internet, que ha provocado que las direcciones basadas en el
protocolo IPv4 sean escasas. Los dispositivos que utilizan este nuevo protocolo
pueden utilizar servicios multimedia interactivos. Puede tener aplicaciones en
coches, barcos, dispositivos de altimetría, etc. IPv6 soluciona los problemas de
IPv4, que carecía de suficientes equipos de enrutado y seguridad [7].
ROHC (Robust Header Compression) implica unas mejoras de hasta el 50% en
el protocolo IP utilizándolo en sistemas 3G.
La compresión ROHC se está utilizando en todos los sistemas 3G,
consiguiendo un aumento de la eficiencia espectral y una mejora de la calidad
en los servicios IP de voz o video en Internet móvil.
ROHC ha sido incluido en las especificaciones 3GPP[d] como estándar modelo
para incrementar la eficiencia espectral sobre conexiones sin hilos utilizando
cabeceras de compresión IP. Para los servicios inalámbricos, ROHC reduce un
75% el tamaño de los paquetes manteniendo al mismo tiempo un elevado
grado de robustez [8].
Figura12: Extraída de documentación perteneciente a la empresa Nortel.
Ventajas añadidas al estándar UMTS: IPV6 consigue añadir mayor seguridad
a la transmisión de datos, video y voz, y permite aumentar la eficiencia del
sistema gracias a una elevada tasa de compresión.
15
7. SERVICIOS UMTS
7.1 Análisis de Servicios más comunes
UMTS ofrece tele-servicios, que proporcionan capacidad para transferencia de
información entre puntos de acceso. Es posible negociar y renegociar las
características del servicio en una sesión o la conexión establecida. Tanto los
servicios orientados a conexión como los no orientados a conexión ofrecen
comunicación Punto-a-Punto o Punto-multipunto.
Los servicios UMTS tienen diferentes parámetros QoS, por ejemplo: para un
máximo retardo en el proceso de transferencia, variación del retardo y tasa de
error por bit (bit error ratio). Las tasas de tráfico son:
144kbps para tecnología satélite y rural.
384kbps para medio urbano.
2048kbps para medio urbano en conexiones móviles a Internet.
Algunas ventajas de este estándar a destacar son las siguientes:
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
Los servicios a nivel conversacional pueden ser voz, video-telefonía.
A nivel de streaming, la clase podrá ser Multimedia, video bajo demanda
y web-cast.
Las clases interactivas pueden ser acceso a páginas web, juegos en red
o acceso a bases de datos.
Entretenimiento.
Soluciones empresariales.
ƒ
Integra transmisión de paquetes, con lo que se dispondrá de conexión
permanente a la Red (no sólo al efectuar una comunicación) y se podrá facturar
por volumen de datos en lugar de por tiempo.
ƒ
Es un sistema global, diseñado para funcionar en todo el mundo, empleando
tanto redes terrestres e inalámbricas como enlaces por satélite.
ƒ
Mantendrá la compatibilidad con las redes GMS, ya que los terminales deberán
funcionar en ambos sistemas.
ƒ
La frecuencia para UMTS es de 2GHz y será posible transmitir datos a 2Mbps,
por lo que las comunicaciones con vídeo serán una realidad.
ƒ
Capacidad multimedia y acceso a Internet de alta velocidad.
ƒ
La velocidad de transmisión es adaptable: el ancho de banda de cada llamada
se asigna de forma dinámica (no es lo mismo una llamada de voz que una
transmisión de imágenes), con lo que se optimiza su uso.
ƒ
Al ser un sistema único, el cambio de red (roaming) es prácticamente
instantáneo, sin cortes en la comunicación.
ƒ
Si el usuario cambia de operador podrá mantener sus servicios originales como,
por ejemplo, los de la intranet de la empresa.
7.2 Seguridad
16
UMTS también ha mejorado sus servicios en cuanto a seguridad. Las funciones
de UMTS están en basadas en como fueron implementadas en GSM. Algunas
funciones de seguridad se han añadido a las existentes o se han mejorado [9].
El algoritmo de encriptación es bastante bueno y este se encuentra incluido en
la estación base hacia el controlador de interfaz de red denominado RNC, la
aplicación basada en algoritmos de autentificación es bastante estricta.
Los principales elementos de seguridad GSM son:
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
Autentificación de usuarios.
Identificación confidencial.
Módulo de identidad para abonado (SIM).
Interfaz radio de encriptación.
Elementos UMTS de seguridad destacados:
ƒ
ƒ
Seguridad para evitar falsas estaciones base aplicando mecanismos de
autentificación.
Los datos del sistema estarán protegidos en las zonas dedicadas al
almacenamiento de datos, para que el acceso sea confidencial.
A continuación se han realizado cinco divisiones, cada una de ellas con un
sistema de seguridad diferente.
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
Seguridad en red de acceso: El conjunto de elementos de seguridad que
proporcionan acceso seguro a servicios 3G. Fundamentalmente, se
protege de ataques radio de acceso a la red.
Seguridad en dominio de red: Permite que el proceso de señalización
sea más seguro y que no se generen ataques de otras redes móviles.
Seguridad en el dominio de usuario: Permite acceso seguro a las
estaciones móviles.
Seguridad en el dominio de aplicación: Permite habilitar aplicaciones en
el usuario y en el dominio del proveedor para intercambiar mensajes.
Por otra parte, la especificación UMTS tiene en cuenta los siguientes
elementos:
ƒ
ƒ
ƒ
Confidencialidad e identidad de los usuarios: La información que un
usuario envía a través de un acceso radio es confidencial.
Confidencialidad de la localización del usuario: La llegada de un usuario
en a una determinada área es confidencial, nadie debe saberlo.
Rastreo del usuario: Ningún intruso puede saber la localización de un
usuario que está transmitiendo información.
El proceso de codificación y decodificación se realiza en RNC (estaciones
de control radio); el protocolo por el cual se lleva a cabo se denomina Radio
Link Control (RLC) en la subcapa de acceso al medio (MAC).
8. HDSPA: “EL NUEVO SUSTITUTO DE UMTS”
17
Esta nueva tecnología surge como mejora del ya conocido UMTS. Incorpora
nuevas mejoras que la hacen ser más eficiente. En primer lugar, consta de un
nuevo canal compartido utilizado en el downlink que permite aumentar la
capacidad notablemente. La máxima velocidad de transferencia registrada
puede rondar los 14Mbps.
HDSPA también conocida como la generación 3.5 permite trabajar
perfectamente con WCDMA lo que hace que los proveedores de UMTS puedan
dar soporte a esta nueva tecnología. Nuevamente HDSPA ofrece mejores
resultados en:
ƒ
Eficiencia espectral.
ƒ
Tasas de transferencia.
ƒ
Número de usuarios.
ƒ
Velocidades mayores permitirán trabajar con nuevas aplicaciones.
ƒ
Interfaz de aplicaciones en tiempo real con una latencia menor (se
alcanzarán valores en torno a los 100 ms).
ƒ
Modulación 16QAM permitiendo tasas de velocidad mayores.
ƒ
Codificación de errores variable.
ƒ
Nuevas técnicas de programación rápida.
ƒ
Comparte canales de alta velocidad entre clientes de mismo intervalo de
tiempo (implicará mayor eficiencia).
ƒ
Todas estas optimizaciones permitirán incrementar la capacidad de la
red.
Figura13: Algunas especificaciones técnicas [1]
En definitiva, HDSPA permitirá conexiones a Internet mucho más rápidas que
su hermano UMTS. Si observamos la evolución, podremos darnos cuenta de
18
cómo poco a poco la generación 3.5 irá sustituyendo a UMTS hasta que surja
la 4º generación.
9. Conclusiones.
Como ya hemos podido observar analizando este documento, UMTS ha tenido
diversos problemas, tanto tecnológicos como económicos (compra de licencias
a precios muy elevados). Todo esto ha hecho que las perspectivas de negocio
establecidas no llegaran a cumplirse nunca y que las pérdidas de las empresas
repercutieran en el cliente. Por otra parte, están surgiendo nuevas tecnologías,
como es el caso de HSDPA, que desbancarán al UMTS en cuestión de tiempo.
No obstante, se han desarrollado nuevas alternativas de UMTS utilizando el
protocolo IPV6 con el fin de poder seguir defendiendo esta tecnología. A pesar
de esto, el tiempo dirá que UMTS es un estándar muy caro y que podrá ser
remplazado por los nuevos avances tecnológicos en el mundo de las
telecomunicaciones.
Dada la sociedad en la que nos encontramos, los avances tecnológicos se
generan a pasos agigantados, lo cual se refleja nuevamente en las TIC.
Basándonos en una cita del Comisario Europeo y Sociedad de la Información
Erkki Liikanen reflejaremos la verdadera situación en la que nos encontramos:
“La tecnología móvil de 3º Generación ha sido pospuesta en casi toda Europa
indefinidamente. Además faltará ver si esta tecnología nacerá muerta
sobrepasada por otra superior suponiendo pérdidas multimillonarias.”
Finalmente, cerramos este capítulo explicando qué es exactamente lo que se
ha intentado transmitir con este trabajo de prospección. Durante el desarrollo
del documento, se han tratado de exponer las ideas sobre su funcionamiento y
cual era su situación proponiendo diversas mejoras y comentando tanto
posibles competidores actuales como nuevas tecnologías que podrían
sustituirle gracias a la aparición de nuevos avances tecnológicos.
19
Bibliografía:
Referencias en la web:
[1] http://www.umtsworld.com/technology/overview.htm (Enlace de mayor relevancia)
[2] http://www.3gpp2.org/
[3] http://en.wikipedia.org/wiki/Universal_Mobile_Telecommunications_System
[4] http://www.webmovilgsm.com/umts.htm
[5] http://www.webmovilgsm.com/umts.htm
[6]http://en.wikipedia.org/wiki/Universal_Mobile_Telecommunications_System#Problems_and_i
ssues
[7] http://ipv6tour.lacnic.net/sp/
[8] http://www.nordicwirelesswatch.com/wireless/story.html?story_id=2719
[9] http://www.umtsworld.com/technology/security.htm .
Libros de consulta:
ƒ Sistemas de comunicaciones móviles de Tercera Generación IMT-2000 (UMTS)
Autores: Vicente Burillo Martínez, Leandro de Haro Ariet, José María Hernández Rábanos y Fundación
Airtel Vodafone
ƒ
“WCDMA for UMTS “ Radio Access For Third Generation Mobile
by Harri Holma and Anti Toskala, Ed Wiley.
Communications, Edited
Anexo:
[a] WCDMA: (Wideband Code Division Multiple Access) es un tipo de tecnología utilizada en el
sistema 3G que permite altas velocidades de transmisión. Se basa en la división del espectro mediante
secuencias de código. Permite utilizar a varios usuarios misma frecuencia teniendo cada uno de ellos
distinto código. Como ventajas ofrece seguridad, inmunidad a fenómenos de multitrayecto y otro tipo de
interferencias. Es el sustituto de CDMA (Es comentado en el apartado1)
[b] User Equipment: Terminal Móvil (En UMTS se utiliza una nomenclatura diferente para designar a
cada uno de los componentes de la red respecto a la generación anterior).
[c] MSC: Central telefónica con funciones adicionales de los usuarios. Se encarga de encaminar
llamadas, traspasos, recoge estadísticas y alarmas; y puede conectarse a un nodo de nivel superior para
operación y mantenimiento.
[d] 3GPP: Proyecto global de cooperación en el que intervienen Europa, Japón, Corea del Sur y los
Estados Unidos para conseguir una estandarización conjunta en el ámbito de la Telecomunicaciones
20