GSM, evolución a UMTS

GSM. Evolució a UMTS
Sistemes de telecomunicacions
Ricard Arnau
Cristian Carrión
Albert Rubis
Índex
1.Introducció_______________________________________1
2.Sistema GSM_____________________________________2
3. Sistema UMTS __________________________________11
4.Glossari ________________________________________19
5. Conclusions_____________________________________21
6. Articles ________________________________________22
7. Bibliografia_____________________________________28
GSM. Evolució a UMTS
1. Introducció
UMTS. El futur de les comunicacions mòbils
El nombre d'usuaris del servei telefònic creix sense parar, i si bé en els països més
desenvolupats el nombre mig de telèfons supera els 50 per cada 100 habitants, en els
menys no arriba al 5% i més de la meitat de la població mundial mai ha realitzat una
cridada telefònica, segons dades de la UIT (Unió Internacional de Telecomunicació).
D'una manera molt directa, el desenvolupament econòmic dels països està molt lligat al
de les seves infraestructures de comunicacions, raó pel que les inversions en
telecomunicacions estan sent molt importants en tot el món i així ho reconeix la
indústria i els grups inversors que veuen en elles una via de negoci en contínua expansió
i a llarg termini.
L'àrea de les comunicacions mòbils, juntament amb Internet, és la de creixement més
ràpid dins del sector de les telecomunicacions, en línia amb les expectatives que es van
tenir durant la seva concepció. A tot el món, a finals de 1998, s'arribava a gairebé 300
milions d'usuaris de telefonia mòbil i la previsió és arribar a els 1.000 milions al
finalitzar l'any 2005, una xifra superior a la de línies de telefonia fixa que existeixen en
l'actualitat. L'explicació a aquest creixement del mercat es troba en el ràpid avanç de la
tecnologia, les oportunitats comercials que s'associen amb la mobilitat personal, la
baixada del preu dels terminals i de les tarifes de connexió i per tràfic.
Aquest creixement tan espectacular i ràpid duu aparellat el desenvolupament i la
implantació de diferents tecnologies analògiques i digitals TDMA, CDMA, etc.- i
estàndards AMPS, D-AMPS/, NMT, TACS, GSM, DECT, PHS, etc.- moltes vegades
coexistint en el mateix país, el que fa que resulti, almenys complicat, a més de costós,
dotar de mobilitat universal als usuaris en els seus desplaçaments. És per això que ha
entrat en funcionament dins de la UIT una nova solució, denominada IMT-2000, un dels
estàndards del qual serà el que anomenem UMTS.
1
GSM. Evolució a UMTS
2. Sistema GSM
2.1 Naixement
El GSM (Sistema Global per telecomunicacions Mòbils)es un estàndard que va sorgir al
1982 que es proposa unificar les comunicacions a Europa a 900MHz, proporcionant una
plataforma per l’anomenat sistema global i amb les seves respectives especificacions i
requisits. Amb el temps les especificacions s’han ampliat per cobrir les bandes
1800MHz (DCS, Digital Cellular System) i 1900MHz (PCS, Personal Communication
Services).
La primera xarxa GSM va ser llançada al 1991, i va ser seguida per varies més l’any
següent. A l’adoptar la tecnologia en països no europeus, es va fer evident que GSM
seria una tecnologia global i no europea; així va ser com la sigla GSM va començar a
significar “Sistema Global per Comunicacions Mòbils”.
2.2 Avantatges del GSM
Els avantatges del GSM poden dividir-se en dues categories principals: beneficis a
l’usuari i beneficis a l’operador:
2.2.1 Beneficis a l’usuari
Cobertura: GSM és la tecnologia sense cables més estesa en el món, amb més de 680
xarxes en més de 205 països (fa un any). Com a resultat d’això, els clients GSM tenen
accés constant a serveis de veu d’alta qualitat i serveis òptims (p. ex. missatges de text)
en la seva regió de residència i en altres regions mentre es troben de viatge. L’extensa
cobertura és especialment atractiva pels executius de negocis que desitgen estar
accessibles a través del mateix dispositiu mòbil i número de telèfon mentre es troben de
viatge per tot el món.
2
GSM. Evolució a UMTS
Selecció: al comptar amb més de mil milions de clients a tot el món, el 72% dels clients
inal·làmbrics del món, GSM és l’opció lògica. Un mercat d’aquesta grandària requereix
grans quantitats de terminals, el que es tradueix en una àmplia selecció de dispositius
amb diverses funcions i preus. Els dispositius de baix cost fan que les xarxes de dades
basades en GSM, tal com la GPRS, resultin atractives per altres proveïdors de serveis
que ofereixen aquests serveis.
Qualitat de veu: GSM aporta claredat de veu en les trucades. Si bé les dades
constitueixen una aplicació sense fils cada vegada més popular, els serveis de veu
continuaran sent el principal motiu pel qual la gent utilitzi tecnologia mòbil. Es fa ús
d’una digitalització de 13 bits mostrejada a 8KHz fent servir codificadors de veu
complexes (híbrids: codificador de forma d’ona i “vocoder” al mateix temps). Hi ha un
eficient control d’errors durant la transmissió per aire, fent servir una codificació de
bloc pel 20% més important de bits, seguit de codificació convencional al 70% (20%
important d’abans + el 50% menys important), deixant la resta 30% sense codificar.
Flexibilitat: gràcies a una prestació singular i innovadora anomenada tarja Mòdul
d’Identificació de l’Abonat (SIM), els clients poden canviar de dispositiu GSM
fàcilment (p. ex. comprar un telèfon nou o afegir un mòdem PC card GSM/GPRS) sense
la molèstia de tenir que configurar el nou dispositiu ni la pèrdua de serveis de
subscripció personalitzats. A més a més, la tarja SIM fa que sigui senzill per l’usuari
canviar d’operador GSM i mantenir el mateix telèfon.
Serveis innovadors: GSM va ser la tecnologia pionera per molts dels serveis més
populars del món. Un exemple és el Servei de Missatges Curts (SMS), que suporta
missatges de text i continguts com tons de trucada.
3
GSM. Evolució a UMTS
2.2.2 Beneficis a l’Operador
Economies d’escala: la grandària del mercat que té GSM, com hem dit abans, aporta
grans quantitats de terminals i infraestructures, que atrau als proveïdors i
desenvolupadors d’aplicacions al temps que redueix costos. Amb aquests costos
generals inferiors, els operadors de GSM al mateix temps poden fixar preus més
competitius pels seus serveis.
Cobertura: com que GSM es troba disponible arreu del món, els operadors poden
utilitzar això per atraure clients degut a que tenen accés constant a serveis de veu d’alta
qualitat i serveis òptims en el seu lloc de residència i durant els seus viatges. L’extensa
cobertura és especialment atractiva, com hem dit abans, pels executius de negocis (un
segment de clients que genera alta facturació) que desitgen que el seu dispositiu mòbil i
número telefònic diari estiguin accessibles mentre viatge per tot el món.
Flexibilitat: la infraestructura i els dispositius GSM estan disponibles per les bandes
d’espectre més populars, entre elles les de 850 i 1900 MHz, això fa que presenti
múltiples opcions de desenvolupament pels operadors a fi de satisfer les seves
necessitats d’espectre i de mercat. La gran atenció que presta la comunitat GSM a les
normes també assegura que existeixi interoperabilitat entre la infraestructura i els
dispositius de múltiples fabricants, això fa que als operadors se’ls proporcioni diverses
opcions en la selecció d’equips.
Eficiència: GSM utilitza l’espectre de manera eficient i aporta set vegades major
capacitat que la tecnologia analògica o “AMPS”, que és una tecnologia de primera
generació (1G).
Capacitat d’actualitzar-se: GSM és el primer pas d’una migració fluïda, flexible i
cost-efectiva a 3G. Cada pas subsegüent aprofita el pas anterior i aporta compatibilitat
en sentit regressiu, això fa que mantingui tant les inversions com els clients al llarg de la
4
GSM. Evolució a UMTS
migració. Les normes que regeixen la capacitat d’actualització i la interoperabilitat de
GSM estan coordinades i recolzades per organitzacions internacionals claus tal com el
Projecte d’Associació per la Tercera Generació (3GPP).
Cal apuntar que la base del sistema GSM està en el mètode d’accés que tenen els usuaris
cap a la xarxa, es tracta de l’Accés Múltiple per Divisió en el Temps o TDMA el qual
presenta interessants característiques.
2.3 Accés a la xarxa
La banda de 1900MHz està dividida en 299 canals. Cada canal té un ample de banda de
200KHz subdividit en 8 slots o intervals de temps, o sigui 8 trucades per canal. La taxa
d’informació enviada per l’aire per cada canal és de 270 Kbits/segon, com que hi ha 8
canals físics, la informació s’envia per paquets en un cert interval de temps (ràfegues).
L’avantatge d’enviar la informació per ràfegues és l’estalvi d’energia al llarg de la
transmissió ja que s’utilitza 1/8 del temps normal per l’enllaç ascendent (del mòbil a
l’antena) i un 1/8 pel descendent, aconseguint major duració de les bateries.
L’ús de la TDMA té un inconvenient, necessita constant sincronització i constants
avisos, per això ha de tenir major format. A més a més existeix un problema anomenat
Alineament Temporal, aquest consisteix en la pèrdua de sincronisme des de i fins
l’estació mòbil al allunyar-se de l’antena, tot això degut a que la senyal necessitada es
va desfasant al tardar més temps en arribar i acaba per sortir-se del seu canal físic
(interval de temps), interrompent els adjacents.
La cobertura del sistema es refereix a les zones geogràfiques en les que es prestarà el
servei. La tecnologia més apropiada és aquella que permet una màxima cobertura amb
un mínim d’estacions base, mantenint els paràmetres de qualitat exigits per les
necessitats dels usuaris. La tendència en quant a cobertura de la xarxa es permetre a
l’usuari un accés als serveis en qualsevol lloc, ja sigui local, regional, nacional i també
5
GSM. Evolució a UMTS
mundial, això fa que s’exigeixin acords de interconnexió entre diferents operadors per
estendre el serveis a altres àrees d’influència diferents a les àrees on cada xarxa ha sigut
dissenyada.
La capacitat es refereix a la quantitat d’usuaris que es poden atendre simultàniament.
És un factor d’elevada rellevància, doncs l’adequat dimensionat de la capacitat del
sistema, segons la demanda del servei, depèn de la qualitat del servei que es presti a
l’usuari. Aquesta capacitat es pot incrementar mitjançant l’ús de tècniques tal com la
reutilització de freqüències, el control de potència, salts de freqüència, algoritmes de
codificació, diversitat d’antenes en l’estació mòbil, etc.
2.4 Estructura de la xarxa
El disseny de la xarxa GSM-1900 busca una major descentralització per facilitar el
manteniment, l’expansió en capacitat i la cobertura. Aquest és un gran avenç ja que
permet obtenir major profit de cada unitat per separat, el qual depèn de les necessitats de
cada proveïdor.
6
GSM. Evolució a UMTS
La xarxa està dividida en tres grups principals:
- Sistema d’Estacions Base (BSS)
- Sistema de Commutació (MSC)
- Centre d’Operacions i Manteniment (OMC)
2.4.1 Sistema d’Estacions Base
2.4.1.1 Estació Base (BTS, RBS2000 d’Ericsson)
Responsable de la recepció/transmissió aèria, permeten la configuració a distància
(canals, potència), a més a més d’un continu avís davant pertorbacions i fallides, els
quals queden registrats. Aquesta unitat determina una cel·la. L’idea és que les RBS
siguin el més independent possible i que els equips compartits per les unitats de
transmissió/recepció siguin els mínims.
2.4.1.2 Controladors d’Estacions Base (BSC)
És el centre de reunió de la informació en un grup de BTS, és el responsable de
configurar les estacions base i gestionar el tràfic per mantenir una bona distribució de
canals ocupats. Aquest controlador calcula la potència de sortida adequada pel mòbil i la
base, rebent mesures de l’enllaç ascendent i descendent cada 0.5seg aproximadament.
2.4.2 Sistema de commutació
El sistema de commutació realitza les funcions normals en la telefonia com son el
control de tràfic, l’anàlisi de números, la facturació i les estadístiques de trucades.
7
GSM. Evolució a UMTS
2.4.2.1 Centre de Commutació de Serveix Mòbils (MSC)
Aquest centre té connexions amb altres xarxes: telefonia pública (PSTN), xarxa mòbil
(PLMN), Xarxes de Dades, etc. El que fa és realitza la commutació des de i cap a elles.
Es preocupa de buscar el camí per establir la comunicació desitjada.
2.4.2.2 Base de Dades
Totes les decisions preses pels Controladors i la Central de Commutació han d’estar
implementats amb l’ajuda de la Base de Dades. Existeixen diferents unitats funcionals
per un servei complet en relació amb l’abonat:
a. Registre de Localització d’Abonats Propis: conté totes les subscripcions mòbils
que pertanyen a l’Operador concret, inclou informació de cada abonat.
b. Registre de Localització d’Abonats Visitants: conté informació temporal sobre
la ubicació dels abonats en la zona coberta per la MSC.
c. Centre de Validació: prové de claus pel xifrat i validació de la trucada, evitant la
possibilitat de frau a l’Operador.
d. Registre de Identitat d’Equips: aquesta base de dades conté la identificació dels
terminals mòbils per poder, si és necessari, bloquejar trucades al terminal que ho
sol·liciti a més a més d’aquells que siguin robats, no autoritzats i/o defectuosos.
2.4.3 Centre d’Operació i Manteniment (OMC)
Manipula els missatges d’error originats en la xarxa. El OMC té accés tant al Sistema de
Commutació (via MSC) com al Sistema d’Estacions Base (via BSC).
8
GSM. Evolució a UMTS
2.5 Serveis a l’abonat
La xarxa GSM-1900 va ser dissenyada per permetre als operadors diferenciar els serveis
que ofereixen respecte els seus competidors, utilitzant una tècnica basada en els serveis
de Xarxa Intel·ligent (IN) d’Ericsson. A més a més proporciona als operadors la
capacitat de definir nous serveis personalitzats i en un curt període de desenvolupament.
Alguns serveis estan disponibles per tot el mon (serveis bàsics), per els altres, els
serveis suplementaris es necessita una subscripció. Alguns serveis no poden ser
implementats per limitacions d’algunes estacions mòbils (MS) i altres requereixen la
connexió d’equips externs.
2.5.1 Serveis bàsics
Veu: capacitat d’enviar/rebre trucades cap/des de tot el món tant amb abonats fixes com
mòbils amb qualitat digital de 13 bits.
Trucades d’emergència: possibilita a l’abonat de fer trucades d’emergència polsant un
botó encarar que es tingui la targeta SIM.
Fax: suporta fàcilment grup 3.
Serveis de Missatges Curts: és possible enviar un missatge de fins 160 caràcters
alfanumèrics cap/des de un terminal mòbil. Si el mòbil no està connectat o fora de
cobertura, el missatge s’emmagatzema en la central de missatges fins que l’abonat es
connecti, avisant-lo de l’existència del missatge.
Bústia de veu: consisteix en un contestador incorporat en la xarxa i controlat per
l’abonat. Les trucades poden ser desviades a la bústia de l’abonat, accedint
posteriorment a ella amb un codi personal.
Bústia de fax: aquest serveis permet a l’abonat rebre missatges de fax en qualsevol
màquina a través del seu mòbil. Els missatges de fax s’emmagatzemen en el centre de
9
GSM. Evolució a UMTS
serveis i l’abonat accedeix a ell per mitjà del seu codi personal de seguretat, enviant-se
al número de fax desitjat.
2.5.2. – Serveis Suplementaris:
Desviament de trucada: facilitat per desviar trucades entrants a altres números segons
sigui la situació: el mòbil no està disponible, el mòbil està ocupat, no contesta o sempre
desviat. Tot això sense necessitat de apagar l’equip.
Restricció de trucades sortints: es pot activar o desactivar des del terminal. Per
exemple, l’abonat pot restringir totes les trucades sortints o bé restringir trucades
sortints internacionals.
Avís de la tarifa: proporciona informació de la tarifa de la trucada en el progrés ja que
alguns trams paga l’abonat que rep la trucada.
Trucada en espera: aquest servei consisteix en una notificació al mòbil que té una
trucada que pot contestar, rebutjar o ignorar. Amb la possibilitat que sigui per veu,
dades o fax.
Multiconferència: permet a l’abonat establir una conversació des de tres a sis abonats
al sistema.
10
GSM. Evolució a UMTS
3. Sistema UMTS
Avui en dia les ambicions dels operadors pel que fa a la transferència de dades implica
una nova generació de comunicació inalàmbrica. El primitiu estat de les
telecomunicacions mòbils s’està
transformant al llarg d’aquests anys amb la
construcció de xarxes de tercera generació per part dels operadors.
El Sistema Universal de Telecomunicacions Mòbils (UMTS) és una tecnologia sense
fils de veu i dades d’alta velocitat que integra la família de normes sense fils de tercera
generació (3G) IMT-2000 de la Unió Internacional de Telecomunicacions (UIT). La
tecnologia radial utilitzada en UMTS és la WCDMA, o CDMA de banda ampla.
Aquesta tecnologia ofereix la transferència de centenars de kbps.
L’UMTS es desenvolupa a partir de la tecnologia GSM gràcies a 119 operadores de 42
països (al juliol de 2004) que van escollir l’UMTS com la seva tecnologia de 3G. Es
preveu que els clients de les xarxes basades en GSM, fins i tot els de l’UMTS, arribaran
a representar fins al 85% dels clients de la pròxima generació a nivell mundial.
L’UMTS funciona en una diversitat de bandes d’espectre noves i existents, fins i tot la
banda de 1900 MHz.
WCDMA es troba en servei comercial al Japó des del 2001 i ara també està disponible
a Europa i els EUA.
L’UMTS és una tecnologia basada en Protocol d’Internet (IP) que dóna suport a veu i
dades en paquets i lliura velocitats de dades de fins a 2 Mbps i velocitats de 220 a 320
*Kbps quan l’usuari es troba caminant o conduint. L’UMTS està dissenyada per a
lliurar serveis d’ample de banda com les transferències d’arxius pesats, videoconferència a una gran varietat de dispositius, entre ells telèfons mòbils, PDAs i
ordinadors portàtils.
11
GSM. Evolució a UMTS
3.1 Que ofereix la tecnologia UMTS
El sistema UMTS ofereix als usuaris serveis que avui en dia només s’aconsegueix a
casa o a llocs de treball, com per exemple internet, correu electrònic, reproducció
d’àudio i vídeo, videoconferència, transmissió de fitxers de qualsevol tipus, etc.…
Els clients volen abans de res serveis útils, terminals simples i una bona relació qualitat
- preu. L’UMTS proporciona:
•
Serveis d’ús fàcil i adaptables per afrontar les necessitats i preferències dels
usuaris.
•
Baixos costos dels serveis per a assegurar un mercat massiu i tarifes
competitives.
L’accés ràpid de l’UMTS avantatja als sistemes mòbils de segona generació (2G) pel
seu potencial per a suportar velocitats de transmissió de dades de fins a 2Mbit/s des del
principi. Aquesta capacitat sumada al suport inherent del Protocol d’Internet (IP), es
combinen poderosament per a prestar serveis multimèdia interactius i noves aplicacions
de banda ampla, com serveis de videotelefonia i videoconferència.
Principals aplicacions:
- Notícies i pàgines d’inici personalitzades
- Missatgeria multimèdia
- Transmissió d’imatges de vídeo en moviment complet
- Compres multimèdia
- Xat amb animació
- Jocs
- Música
- Transmissió de gran quantitat de dades
- Multi-tasking (per exemple, navegar pel Web durant una conversa de veu)
12
GSM. Evolució a UMTS
3.2 Avantatges de UMTS
Els beneficis clau per a l’usuari inclouen:
•
Velocitat: L’UMTS suporta velocitats de pic de 2 Mbps quan l’usuari es
troba en un lloc fix i 384 Kbps quan es troba en moviment. La velocitat mitja és de 220
a 320 Kbps, és prou ràpid com per a suportar una ample gamma de serveis de dades
avançades, inclosos la barreja d’àudio i vídeo d’alta qualitat, accés ràpid a Internet i
descàrrega de grans arxius. Per exemple, amb GPRS un vídeo-clip de 100 KB triga 26,7
segons a baixar, mentre que en una xarxa UMTS amb velocitat de 128 Kbps triga
només 6,8 segons.
•
Una connexió “sempre activa”: Igual que la banda ampla per cable i
l’ADSL, UMTS ofereix una connexió permanent a Internet, de manera que els usuaris
no han de connectar-se cada vegada que necessiten l’accés.
•
Valor: El fet que es tracti de tecnologia en paquets també significa que
els usuaris només paguen per les dades que envien i reben en lloc de pagar també pel
temps d’aire utilitzat per a establir una connexió i esperar que respongui el servidor.
•
Compatibilitat: UMTS és compatible amb EDGE i GPRS, el que permet
que els usuaris surtin d’un àrea amb cobertura UMTS i siguin commutats
automàticament a una xarxa EDGE o GPRS, depenent de factors com la disponibilitat
de la xarxa i quantitat d’ample de banda requerida per a l’aplicació que es tracti.
D’aquesta manera, els usuaris d’UMTS sempre tenen assegurat algun nivell de servei
de dades en paquets ja sigui que estiguin en la seva àrea original o de viatge. També ha
de ser capaç de poder suportar la commutació de paquets com la de circuits.
13
GSM. Evolució a UMTS
3.3 Funcionament de UMTS
Mentre que GSM és un sistema d’espectre expandit basat en la divisió del temps en
combinació amb salt de freqüències, el WCDMA és un sistema d’espectre expandit
basat en una seqüència directa. WCDMA és més eficient des del punt de vista espectral
que el GSM, però el seu principal avantatge el proporciona el seu ample de banda
(5MHz).
WCDMA és una combinació d’accés múltiple per divisió de codi i accés múltiple per
divisió de temps. Això significa que distribueix les trucades segons el seu codi entre les
diferents freqüències. És una tècnica inventada durant la Segona Guerra Mundial per a
evitar la intercepció de trucades. WCDMA assigna diferents codis per diferents canals,
ja siguin per veu o per dades, i pot ajustar la quantitat de capacitat, o espai de codi, de
cada canal, cada 10ms. El que fa és crear canals de tràfic d’elevat ample de banda
mitjançant la reducció de la quantitat de codi (codi més curt). Els usuaris de dades en
paquets poden compartir els mateixos codis amb els altres usuaris. Això és un avantatge
vers GSM ja que els canals de control que normalment porten dades de senyalització,
ara també poden transportar petites quantitats de dades en paquets. Amb això és redueix
el temps d’establiment de les comunicacions. La divisió en paquets fa possible, a més,
un altre dels grans avantatges de l’UMTS: la tarificació de les trucades pel volum de
tràfic, en lloc de pel temps de connexió. Aquest esquema de pagament ja funciona amb
el sistema GPRS, una evolució de GSM, a mig camí entre aquest i el UMTS.
14
GSM. Evolució a UMTS
3.4 Tipus d’UMTS
L'UMTS aporta una gran revolució en el món de les comunicacions mòbils ja que es
disposa de molts serveis multimèdia, per aquesta raó s'ha de dissenyar una xarxa segura
i amb el màxim de velocitat en tot moment perquè funcionin aquests serveis. Aquesta
xarxa tindrà una interfície d'aire (UTRAN) la qual suporta dos modes de transmissió
diferents que s’aplicaran segons les necessitats:
Frequency Division Dúplex (FDD):
El mode de transmissió FDD s’aplica a la tècnica Direct-Sequence Code Division
Multiple Accés (DS-CDMA) també coneguda com WCDMA (CDMA de banda ample).
Les dades de l'usuari es transmeten contínues en el temps i van canviant de freqüència
durant la comunicació. Aquests salts de freqüència s’utilitzen per aconseguir una
transmissió Full-Duplex on l’uplink i el downlink utilitzen dues freqüències diferents
(separades entre elles uns 190MHz).
Time Division Dúplex (TDD):
El mode de transmissió TDD s’aplica a la tècnica TD/CDMA (CDMA en divisió del
temps). Les dades de l'usuari es transmeten sempre en la mateixa freqüència però estan
dividides en el temps. Aquesta divisió del temps s’utilitza per aconseguir una
transmissió Full-Duplex on l’uplink i el downlink emeten en la mateixa freqüència però
en intervals de temps diferents.
També es pot transmetre els dos sistemes a la vegada ( FDD/TDD ) i suporta tots els
requeriments del sistema UMTS.
Les dos formes de transmissió s'usen en paral·lel per proveir a l'usuari de les avantatges
dels dos sistemes de transmissió. La combinació de les dues formes permet gaudir dels
serveis en qualsevol lloc ( a casa, al carrer o de viatge ).
En el FDD l’espectre és parell i en el TDD és senar.
15
GSM. Evolució a UMTS
16
GSM. Evolució a UMTS
3.5 Comparativa de les diferents tecnologies
Servei
Capacitat de dades
Inici disponibilitat
GSM
9.6 Kbps a 14.4
Disponible actualment
Kbps
a nivell mundial
28.8 a 56 Kbps
Disponible
HSCSD
actualment,
operació
limitada.
GPRS
IP i comunicacions
Disponible all 2001
X.25 a l’ordre de
Kbps
EDGE
Comunicacions IP a
384 Kbps. Possible
compatibilitat
Disponible al 2002
amb
les xerxes IS-136
W-CDMA
Voleiades a 2 Mbps
Disponible al 2004
en interiors.
17
GSM. Evolució a UMTS
3.6 UMTS a Europa (i a Espanya)
Europa ha estat pionera en el naixement de la 3G, a través dels programes
d'investigació RACE, ACTS i IST, iniciats a principis de la passada dècada. Finlàndia
(Sonera) i Japó (NTT DoCoMo) van ser els primers països a implementar l’UMTS. A
Espanya, per estrany que sembli, ha sigut un dels primers en oferir aquest servei per
davant de països com Alemanya i Regne Unit, que van almenys dotze mesos per
darrere. A Espanya, els guanyadors de concurs per a l'adjudicació de llicències, van
anar a parar a Telefònica Mòbils, Vodafone, Amena i Xfera. Gràcies a la forta
competència del nostre país comptem amb un dels mercats de telefonia mòbil amb més
potencial en termes de penetració no només d'Europa sinó del món. Gairebé un 90%
dels espanyols són usuaris de mòbil. A Espanya, hi ha un mercat de 37 milions
d'usuaris i la tendència a l'alça es manté. Les vendes de terminals al nostre país van
augmentar un 10% l'any passat, un dels majors creixements registrats a Europa. Aquest
augment es deu fonamentalment a la demanda per part dels usuaris dels nous terminals
multimèdia les vendes de les quals van suposar el 60% del mercat en 2004. I no només
el mercat de la telefonia mòbil en el nostre país registra una de les penetracions més
altes d'Europa. El seu nivell d'ús representa un avantatge competitiu com mercat i com
país. Set de cada deu espanyols utilitzen el telèfon mòbil tots els dies. A pesar de partir
amb avantatge, aquesta nova tecnologia suposa un repte per al sector i per a la societat
en el seu conjunt. En conjunt, Europa gaudeix ara de la major penetració del món,
superant fins i tot a Estats Units, abans al capdavant.
18
GSM. Evolució a UMTS
4. Glossari
CDMA: Accés Múltiple per Divisió de Codi en seqüència directa, es un dels mètodes
de modulació en espectre ampliat per a la transmissió de senyals digitals sobre
ones radiofòniques que més s’utilitzen.
EDGE: Ocasionalment es denomina GPRS Optimitzat (Enhanced GPRS o E-GPRS)
perquè incrementa la capacitat i el throughput de dades de GPRS en tres i quatre
vegades. Igual que el GPRS, EDGE es un servei basat en paquets, que proveeix
als clients una connexió de dades constants.
GSM: Sistema Global per a Comunicacions Mòbils. És una tecnologia inal·làmbrica
de segona generació (2G) que dóna serveis de veu d’alta qualitat, així com
serveis de dades commutades per circuits en una amplia gamma de bandes de l’
espectre, entre elles les de 850, 900, 1800 y 1900 MHz.
GPRS: Servei de Radiotransmissió de Paquets Generals. És una solució per a dades
mòbils que ofereix eficiència espectral per nous i més ràpids serveis de dades,
així com per al roaming internacional. Ja que es tracta d’una tecnologia de dades
inal·làmbrica, el GPRS ofereix velocitats màximes de 115 kbps. Al GPRS se
l’anomena també tecnologia de “2.5G” perquè constitueix el primer pas d’un
operador GSM cap a la tercera generació (3G).
TDMA: Time Division Multiple Access. Tecnologia que distribueix les unitats de
informació en alternants slots de temps proveint accés múltiple a un reduït número
de freqüències. TDMA es una tecnologia inal·làmbrica de segona generació que
brinda serveis d’alta qualitat de veu i dades.
TDMA divideix un únic canal de freqüència de radi en sis ranures de temps. A
cada persona que realitza una trucada se li assigna una ranura de temps específica
19
GSM. Evolució a UMTS
per a la transmissió, lo que fa possible que varis usuaris utilitzin un mateix canal
simultàniament sense interferir entre si. Aquest disseny fa un ús eficient de
l’espectre i ofereix tres vegades més capacitat que la tecnologia analògica (AMPS)
que és de primera generació (1G).
UMTS:
Universal
Mobile
Telecommunications
System:
És
el
sistema
de
telecomunicacions mòbils de tercera generació, que evoluciona des de GSM
passant pel GPRS
WCDMA: o CDMA de banda ampla. És la tecnologia radial utilitzada dins de UMTS.
Com a resultat d’això, las sigles "UMTS" i "WCDMA" moltes vegades s’utilitzen
de manera intercanviable, si be UMTS fa referència al sistema completo.
3G: Tercera Generació és el terme utilitzat per a designar la propera generació dels
sistemes de comunicació mòbil que inclou transmissió de so i dades a alta
velocitat.
20
GSM. Evolució a UMTS
5. Conclusions
Podem definir l’evolució com un canvi gradual degut a la necessitat d’adaptar-se a un
nou medi o manera de viure.
A partir d’això, doncs, podem deduir que el canvi de la tecnologia GSM a la UMTS és
degut a una necessitat de comunicació de més velocitat, més ample de banda, per a tenir
una connexió sempre activa, però també per la compatibilitat de la xarxa a nivell
mundial. Podríem destacar aquesta avantatge com un dels punts més importants a tenir
en compte, ja que trenca d’una forma definitiva amb la situació de dues tecnologies
capdavanteres i moltes vegades incompatibles l’americana i l’europea.
A partir d’ara la comunicació mitjançant videotrucada o videoconferència és una realitat
a la butxaca de tothom ja que les tarifes de connexió a la xarxa es compten en funció de
les dades que tu et descarregues (per paquets) i no com fins ara que el temps de
connexió al servidor ja costava massa diners per una persona d’un nivell de vida mig.
Consultar el correu electrònic mentre esperes l’autobús o fer transferències bancàries
serà tant difícil com agafar el telèfon mòbil i connectar-se a internet des de qualsevol
lloc, a qualsevol hora.
21
GSM. Evolució a UMTS
6. Articles
22
GSM. Evolució a UMTS
23
GSM. Evolució a UMTS
24
GSM. Evolució a UMTS
25
GSM. Evolució a UMTS
26
GSM. Evolució a UMTS
27
GSM. Evolució a UMTS
7. Bibliografia
http://www.webmovilgsm.com/umts.htm
http://www.3gamericas.org
http://www.umtsforum.net
http://www.libertaddigital.com/./opiniones/opi_desa_21938.html
http://www.mcyt.es
http://www.tid.es
http://www.eveliux.com
http://www.telefonica.es
http://www.itu.int
28