122-131 3GSTRAT spa

Hacia la comunicación multimedia móvil de
tercera generación
Torbjörn Nilsson
La tecnología que habilita la movilidad abarcará la Internet durante los próximos años. La nueva dimensión de comunicaciones que será el resultado pondrá a la Internet en los bolsillos de cientos de millones de personas. También
hoy podemos ser testigos de los principios de estos desarrollos, que tendrán
aún más influencia en el desarrollo y la evolución de redes futuras, inclusive la
arquitectura, principales, aplicaciones, y acceso móvil. El desafío inmediato
es de hacer que las redes existentes estén listas para entregar servicios múltiples – voz, datos y multimedia – en tiempo real a través de redes públicas y
privadas y un nivel de calidad garantizado de punto a punto.
En este artículo describe el autor los requisitos para la tercera generación
de comunicación multimedia móvil y como se está haciendo la convergencia
y el refuerzo de normas distintas de segunda generación para dar servicios
de tercera generación. También presenta al lector un resumen de redes de
tercera generación, dando breves líneas generales de la red de principal,
acceso móvil de red, y redes de terminal móviles.
MARCAS REGISTRADAS
cdmaOne™ es una marca de fábrica, de marca
registrada y reservada para el uso exclusivo de
las compañías miembros de CDMA Development Group (CDG).
La comunicación móvil está cambiando el comportamiento de la sociedad. Los teléfonos móviles han llegado a ser un accesorio de cada día para
cientos de millones de personas. Más y más personas usan hoy teléfonos móviles como su único
medio de comunicación de voz personal. Esta
tendencia es más manifiesta entre adultos jóvenes y solteros. Esta pauta está ahora bien establecida en los Países Nórdicos y en los Estados
Unidos, así como en otros mercados de telecomunicación maduros y competitivos. La sociedad de la información se desarrollará durante la
próxima década a una economía conectada por
redes globales – un desarrollo que está siendo
formado por la convergencia de tecnologías de
computación, comunicación y difusión. La aparición de la tercera generación de comunicación
móvil hace entrar un verdadero cambio de paradigma. Mientras que la comunicación móvil
está centrada actualmente en voz, ofreciendo los
beneficios de comunicación de voz de persona a
persona en cualquier parte y en cualquier momento, se está transformando rápidamente la telefonía personal a un mercado en masa de servicios y terminales multimedia móviles personales. La comunicación móvil de tercera generación hará mucho más que traer capacidades de
comunicación de voz a nuestros bolsillos. También hará que los servicios de información se encuentren disponibles de forma instantánea, inclusive la Internet, las intranets, y servicios de
entretenimiento – por ejemplo, un terminal de
tercera generación podría funcionar como una
cámara de video desde la cual los usuarios finales pueden enviar postales electrónicas y recortes de video.
Los usuarios finales podrán usar sus terminales también como una herramienta para comercio electrónico móvil (e-commerce). El usuario
final tendrá esencialmente a un detallista en su
bolsillo, con la capacidad de reservar billetes,
hacer transacciones bancarias, pagar las cuentas
Figura 1
La telefonía móvil ha llegado a ser un servicio de mercado en masa.
122
Ericsson Review No. 3, 1999
de aparcamiento, comprar artículos de un distribuidor automático, etc. La comunicación
móvil de tercera generación introducirá también
una manera más potente, flexible y eficaz de
hacer negocios. Los servicios multimedia móviles y las soluciones de oficina móviles o sin hilos
simplificará la realización de empresas virtuales.
Y de forma similar tendrán mayor importancia
las aplicaciones de comunicación de electrodoméstico a electrodoméstico y de electrodoméstico a persona, mejorando mucho la seguridad y
la eficacia.
Crecimiento de mercado
Creciente número de abonados
El crecimiento de abonos tradicionales de voz
fija está empezando a disminuir y puede nivelarse en los años venideros. Sin embargo prevemos una continuación del fuerte crecimiento en
comunicación móvil. De hecho calculamos que
este número se aproximará a los mil millones el
año 2003/2004. El número de abonados de Internet se encuentra también en aumento. Aquí
también prevemos cerca de mil millones de
usuarios el año 2004. De estos, más de 350 mi-
Figura 2
El comercio electrónico móvil llegará a ser con toda probabilidad una parte fundamental de la
economía digital que va apareciendo.
CUADRO A, ABREVIATURAS
1XRTT
Tecnología para la migración de
CDMA / IS-95 hacia 3G (La norma
introduce datos en paquetes de
144 kbit/s en ambientes móviles y
mayores tasas en ambientes fijos)
ATM
Asynchronous transfer mode
CAMEL
Customized application for mobile
enhanced logic
CDMA
Code-division multiple access
Cdma2000
Norma de Telecommunications
Industry Association (TIA) para la
tecnología de tercera generación
que es un resultado evolucionario
de cdmaOne
CDMA / IS-95 Norma digital celular IS-95
cdmaOne
cdmaOne describe un sistema
sin hilos completo que incorpora
el interfaz de aire CDMA / IS-95,
la norma de red ANSI-41 para
interconexión de conmutador y
numerosas otras normas que forman un sistema sin hilos
completo
CDPD
Cellular digital packet data
DWOS
Digital wireless office system
EDGE
Enhanced data rates for GSM and
TDMA /136 evolution
FDD
Frequency-division duplex
GPRS
General packet radio services
Ericsson Review No. 3, 1999
GSM
HSCDS
IMT-2000
IN
IP
MAP
MPLS
PDC
PMR
P-PDC
PSTN
QoS
SDH
SMR
SONET
TDD
TDMA
TDMA / 136
UMTS
VHE
WAP
WCDMA
WCDMA-DS
WDM
WIN
WWW
Global system for mobile
communication
High-speed circuit-switched data
International mobile
telecommunication 2000
Intelligent network
Internet protocol
Mobile application part
Multiprotocol label switching
Personal digital cellular
Private mobile radio
Packet-mode PDC
Public switched telephone network
Quality of service
Synchronous digital hierarchy
Specialized mobile radio
Synchronous optical network
Time-division duplex
Time-division multiple access
Norma digital celular IS-136
Universal mobile
telecommunications system
Virtual home environment
Wireless application protocol
Wideband CDMA
Direct-sequence WCDMA
Wavelength-division multiplexing
Wireless intelligent network
World Wide Web
123
Millones
1000
Fija
800
Móvil
600
Total Internet
400
Crecientes volúmenes de tráfico
El tráfico constituye la segunda área importante de crecimiento. El volumen acumulado de tráfico de datos está actualmente a punto de sobrepasar el volumen acumulado de tráfico de voz
en todas las redes públicas. El tráfico de datos
dominará por completo en cinco años (Figura 4).
El tráfico de voz se encuentra sin embargo en
aumento en la red móvil. Nosotros pronosticamos que el volumen acumulado de tráfico por
abonado se duplicará o hasta triplicará para el
2004, debido principalmente a tarifas más bajas.
Requisitos
Móvil Internet
200
0
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
Figura 3
Crecimiento proyectado (abonados) de telefonía fija y móvil y la Internet.
llones serán abonados móviles Internet (Figura
3).
El crecimiento de Internet móvil será estimulado por el crecimiento de Internet fijo, por
normas globales de datos móviles para los cuatro principales sistemas móviles celulares (GSM,
TDMA/136, PDC y CDMA / IS-95), y por altos
volúmenes y cortos ciclos de vida de producto
de terminales móviles (cuyos números sobrepasarán por mucho el de computadoras personales).
Figura 4
Crecimiento proyectado de tráfico de voz y
datos.
Para tener éxito es necesario que la comunicación móvil de tercera generación proporcione
servicios multimedia móviles sin hilos, de alta
calidad, eficaces y fáciles de usar. Los sistemas
de tercera generación deben dar apoyo para
• altas tasas de datos – de hasta por lo menos
144 kbit/s (384 kbit/s) en todos los ambientes de radio y de hasta 2 Mbit/s en ambientes
de baja movilidad y de interior;
• transmisión de datos simétrica y asimétrica;
• servicios de conmutación por paquetes y en
modo circuito, tales como tráfico Internet (IP)
y video de tiempo real;
• buena capacidad de voz (comparable a calidad
de línea alámbrica);
• mayor capacidad y mejor eficacia de espectro
comparando con sistemas actuales sin hilos de
segunda generación;
• varios servicios simultáneos para usuarios finales y terminales – o sea, para servicios multimedia;
• la incorporación sin fisuras de sistemas celulares de segunda generación y para coexistencia de, e interconexión con, servicios móviles
de satélite;
• itinerancia, inclusive itinerancia internacio-
Tráfico de acceso
Tráfico de acceso
Petabit/dia
Petabit/dia
150
150
Datos (Internet)
125
Datos (Internet)
125
100
100
75
75
Voz
Voz
50
50
25
25
0
0
1998
124
1999
2000
2001
1998
1999
2000
2001
Ericsson Review No. 3, 1999
nal, entre distintos operadores IMT-2000; y
• economías de escala y una norma abierta global que cumple con las necesidades del mercado en masa.
Aplicaciones y servicios
La evolución de la comunicación multimedia
móvil se lleva por la demanda de una infraestructura fácil de usar y aplicaciones y soluciones
relacionadas con terminales.
En los años venideros se adaptarán servicios
basados en Internet e intranet a la red sin hilos,
donde serán disponibles. Los siguientes servicios y aplicaciones dan cuerpo a las capacidades
de más alto valor de un sistema sin hilos de tercera generación (Figura 5);
• Una gama completa de servicios – de voz de
banda estrecha a servicios multimedia de
tiempo real y banda ancha. Se espera que el
tráfico de voz siga siendo una aplicación importante y fuente de ingresos;
• Apoyo para datos en paquetes de alta velocidad, inclusive
– el hojear información y la World Wide
Web (W W W);
– entrega de información (noticias, el tiempo, tráfico, finanzas) por técnicas de empuje – la información podría ser hasta dependiente de posición; y
– acceso remoto y sin hilos a la Internet/intranets.
• Servicios unificados de mensajes, tales como
correo electrónico multimedia.
• Aplicaciones audio/video de tiempo real, tales
como videoteléfono, videoconferencias interactivas, audio y música, y aplicaciones comerciales multimedia especializadas, inclusive telemedicina y supervisión remota de seguridad.
• Aplicaciones de comercio electrónico móvil:
– operaciones bancarias móviles; y
– compras móviles.
• Aplicaciones de oficina móvil:
– multimedia sin fisuras para usuarios que se
encuentran en movimiento y en la oficina;
– Servicios especializados y privados de radio
móvil (SMR/PMR); y
– acceso intranet.
Nuevos terminales portátiles y de tamaño de
bolsillo apoyarán estas nuevas aplicaciones multimedia.
LAN remoto e intranet
Voz / audio
• transferencia de ficheros
• agrupamientos
• correo electrónico
• información empresarial
• voz de alta calidad
• música
Aplicaciones especializadas
• telemedicina
• supervisión remota de seguridad
• servicios de posiciones
Aplicaciones Internet
• hojeador WWW
• videoteléfono
• correo electrónico
• empuje de noticias
• juegos en la red
• comercio electrónico
ISDN/
PSTN
Red
UMTS/IMT-2000
Video terminal
Internet
Intranet empre-
sarial / LAN
Proveedor
de servicio
Internet
Videoconferencia
Postal sin hilos y
tarjeta comercial electrónica
Servidores
de aplicación
Servidores
de aplicación
Figura 5
Ejemplos de aplicaciones de usuario de tercera generación.
Figura 6
Posible herramienta de oficina móvil futura para una persona de negocios en viaje.
Evolución de normas de radio móvil
Las normas digitales sin hilos de hoy siguen evolucionando – especialmente en lo que se refiere
a servicios de valor añadido, capacidad, cobertura, calidad, costos, ancho de banda, y servicios
de datos o multimedia. Cada norma celular principal (GSM, TDMA/136, CDMA/IS95 y PDC)
está siendo desarrollada para dar capacidades de
tercera generación. Los sistemas de segunda y
tercera generación acomodarán terminales de bisistema que trabajan con distintos sistemas de
Ericsson Review No. 3, 1999
125
Capacidades IMT-2000
7–28.8 kbit/s
50–144 kbit/s
TDMA/CDPD
TDMA+/
GPRS
GSM
HSCSD
GPRS
~384 kbit/s–2Mb/s
EDGE
WCDMA-DS
(FDD, TDD)
PDC/P–PDC
cdmaOne
IS95 A/B
cdma2000
1x
cdma2000 3x
portador múltiple
1999/2000
2001/2002
Figura 7
Evolución principal hacia normas globales de tercera generación.
Figura 8
Evolución básica de GSM hacia capacidades de tercera generación.
Funcionalidad
IMT-2000
EDGE
HSCSD
< 58 k
EFR
CAMEL/IN
UMTS
WCDMA-DS
GPRS
< 115 k
ASCI/
GSM pro
Oficina / hogar
sin hilos
Datos en circ.
< 9.6 k
SMS/VM
Habla
Armonización global de normas
La industria global de telecomunicaciones quiere reducir en general el número de normas móviles de tercera generación (del número actual
de normas 2G), respetando al mismo tiempo las
normas existentes. La industria, teniendo en
cuenta lo anterior, ha hecho recientemente dos
logros importantes: la convergencia de
TDMA/136 y GSM, y la convergencia de modos
CDMA.
La convergencia de TDMA/136 y GSM comienza con la norma servicios generales de radio
por paquetes (GPRS), que crea una arquitectura de núcleo de la red común y comparte componentes de red, y continúa con EDGE, que unifica la red de radio y terminales (Figura 7).
La convergencia de los modos CDMA crea sólo
una familia de acceso de radio de modos CDMA
de tercera generación:
• modo WCDMA de secuencia directa, duplex
de división de frecuencia (FDD);
• modo WCDMA de secuencia directa, duplex
de división de tiempo (TDD); y
• modo portador múltiple CDMA, modo FDD.
Los modos WCDMA de secuencia directa
(WCDMA-DS) son los modos principales que
se proponen para el sistema universal de telecomunicaciones móviles (UMTS). El modo de portador múltiple es sobre todo para la evolución
de cdmaOne/cdma2000.
La norma PDC se está evolucionando directamente al modo WCDMA-DS.
En resumen, ahora tenemos menos normas de
radio y protocolos de red: MAP/GSM,
IS41/TDMA y cdmaOne.
Para que puedan trabajar juntas las dos normas o modos de tercera generación y las cuatro
normas de segunda generación, se debe dar funcionalidad de interoperabilidad al nivel de red
(con unidades de interoperabilidad entre
protocolos) y al nivel terminal (terminales
bisistema/modo múltiple).
Refuerzos GSM
Tiempo
126
satélite, para ofrecer cobertura completa hasta
en regiones rurales y remotas.
Cuando los primeros volúmenes de sistemas
de tercera generación lleguen a estar comercialmente disponibles (alrededor del 2002), se espera que más de 700 millones de abonados estén
usando servicios celulares. Unos 50 millones de
éstos tendrán acceso a servicios de datos e Internet. Este número forma una importante base
de clientes y representa considerables inversiones de operadores. Dos de los requisitos más importantes para sistemas de tercera generación
son por consiguiente que deben dar un camino
de migración sin fisuras de las actuales redes digitales sin hilos, y que sean capaces de interoperar con redes existentes.
La norma GSM se está reforzando para dar aún
mejores servicios, capacidad, cobertura, calidad
Ericsson Review No. 3, 1999
y tasas de datos. Ya se ha iniciado una serie de
desarrollos para reforzar la funcionalidad de las
redes GSM (Figura 8):
• La aplicación personalizada para lógica móvil
reforzada (CAMEL) dará a los abonados un
apoyo continuado para servicios de red inteligente (IN) cuando hacen itinerancia en otras
redes, por ejemplo, al crear un ambiente de
hogar virtual (VHE) para abonados visitantes. Ya ha sido implementada la primera fase
de CAMEL.
• Se están implementando varias aplicaciones
nuevas de valor añadido, inclusive GSM on
the net (GSM at the office), GSM Pro (funciones SMR/PMR) y abonos pagados por adelantado.1, 2
• El primer refuerzo instalado comercialmente
para aumentar tasas de datos – denominado
datos de alta velocidad en modo circuito
(HSCSD) – apoyará inicialmente tasas de
datos de hasta 57,6 kbit/s, usando de uno a
cuatro segmentos de tiempo de 14,4 kbit/s.
• GPRS es un servicio de conmutación por paquetes que permite movilidad completa y cobertura de área amplia con tasas de transmisión de datos de hasta 115 kbit/s.3
• Las tasas de datos reforzadas para GSM y evolución TDMA/136 (EDGE) usan modulación
reforzada y técnicas relacionadas, aumentando las tasas de datos a 384 kbit/s ó mayor.4 El
ancho de banda del portador GSM (200 kHz)
y la estructura de trama completa TDMA, la
estructura de canal lógica, los planes de frecuencia y los métodos siguen sin cambios. Los
canales y transceptores con funcionalidad
EDGE funcionarán en modos GSM/GPRS ó
EDGE. La coexistencia de este tipo en la
misma red permite que los operadores puedan introducir la tecnología EDGE en aumento en cualquiera de las bandas de frecuencia GSM de hoy: 900, 1800 y 1900 MHz.
de 384 kbit/s. Los operadores podrán así ofrecer servicios sin hilos de tercera generación en
cualquiera de las bandas de frecuencia TDMA
de hoy, 850 y 1900 MHz. Los operadores podrían conectar después el interfaz de aire
WCDMA también (en un espectro nuevo o
reformado).
Refuerzos cdmaOne
Al igual que con GSM y TDMA/136, se reforzará CdmaOne también para dar mejores servicios, capacidad, cobertura, calidad y tasas de
datos. La tasa de datos actual es de 14,4 kbit/s,
pero la introducción de cdma2000/1XRTT dará
tasas de datos en paquetes de entre 9,6 y 144
kbit/s. La introducción más tarde de cdma2000
banda ancha (portador múltiple CDMA y
Figura 9
Evolución básica de TDMA / 136 hacia capacidades de tercera generación.
Funcionalidad
Refuerzos TDMA/136
TDMA/136 (anteriormente IS-136 ó D-AMPS)
está siendo reforzado también para dar mejores
servicios, capacidad, cobertura, calidad y tasas
de datos (Figura 9):
Numerosos refuerzos de servicio han sido implementados recientemente, inclusive redes inteligentes sin hilos (WIN), sistemas de oficina
digital sin hilos (DWOS), y servicios
SMR/PMR.5, 6
• También se proyectan dos fases adicionales de
refuerzos de tasas de datos. En la primera fase
se aumentará la tasa de bit del portador de
radio de 30 kHz por medio de modulación de
alto nivel para dar tasas de bit de hasta 64
kbit/s aproximadamente. De forma similar se
introducirá GPRS al núcleo de la red. Durante la segunda fase (EDGE) se introducirá
un nuevo interfaz de aire (el mismo interfaz
de aire que en GSM/EDGE). TDMA/136 dará
inicialmente tasas de datos de hasta y de más
Ericsson Review No. 3, 1999
IMT-2000
EDGE
Datos en circ.
< 28.8 k
TDMA+/
GPRS
EFR
WIN
WCDMA-DS
TDMA pro
Oficina / hogar
sin hilos
CDPD
SMS/VM
Habla
Tiempo
127
Funcionalidad
IMT-2000
Portador múlt.
cdma2000 3x
Datos en circ.
14.4 k
EFR
(13 k)
WCDMA-DS
cdma2000/1x
WIN
CDPD
SMS/VM
Habla
Tiempo
Figura 10
Evolución básica de cdmaOne / cdma2000 hacia capacidades de tercera generación.
WCDMA-DS) aumentará las tasas de datos a
tanto como 2 Mbit/s (Figura 10).
Refuerzos PDC
La norma PDC se está mejorando también para
dar refuerzos de servicios, capacidad, cobertura,
calidad, y tasas de datos. La norma ha implementado recientemente el modo paquetes (PPDC), que da tasas de datos en paquetes de hasta
28,8 kbit/s. También se han introducido varios
servicios innovadores de datos. En una fase posterior los operadores pasarán directamente de
PDC al modo IMT – 2000/WCDMA-DS.
WCDMA-DS
En Europa (UMTS) y en Japón así como en muchas otras partes del mundo, se está asignando
un nuevo espectro a las normas de tercera generación. Inicialmente se usará el modo WCDMA
de secuencia directa, que emplea portadores de
banda ancha (5 MHz). Esta norma puede ser introducida también en otras bandas de frecuencia móvil, a condición de que haya espectro suficiente para introducir portadores de 5 MHz.
WCDMA-DS funcionará también como el
modo de secuencia directa conectado a cdmaOne/cdma2000.
128
Sistemas móviles de segunda
generación en paso a sistemas móviles
de tercera generación
El acceso WCDMA-DS coexistirá con el acceso
de hoy así como con el acceso ”evolucionado”
GSM (GPRS/EDGE), y los terminales móviles
bisistema relacionados apoyarán una itinerancia
completa y traspaso de un sistema a otro. En las
fases introductorias de WCDMA asegurarán los
terminales bisistema que los abonados puedan
disponer de itinerancia e interoperar con el resto
de la comunidad GSM desde cada (Figura 11).
El núcleo de la red GSM evolucionada servirá de
base para un núcleo de la red común
GSM/UMTS que conecta GSM/GPRS/EDGE
con el acceso UMTS/WCDMA-DS.
El plan en Japón es de instalar IMT – 2000
como una red completamente superpuesta encima de la red PDC, con funciones interoperantes
entre las dos redes. También se podrían introducir terminales bisistema PDC/IMT – 2000.
La comunidad cdmaOne tiene como objetivo
principal de evolucionar la norma cdmaOne a
portador múltiple CDMA. Sin embargo también tiene planes de añadir y adaptar WCDMADS a su núcleo de la red.
La comunidad TDMA está estudiando también la posibilidad de añadir acceso de radio global WCDMA-DS, por lo menos en aplicaciones
multimedia basadas en Internet.
La estrategia de migración GSM/UMTS, que
incluye terminales bisistema y sistema múltiple, es una estrategia de migración genérica
entre los sistemas de segunda y tercera generación. Unidades de interoperación al nivel de red
permitirán que distintas normas puedan interoperar entre sí.
Redes de próxima
generación
El Nuevo Mundo Telecom tiene sus raíces en la
convergencia de dominios de red de comunicación fundamentalmente distintos. Hoy hay varias redes separadas, orientadas verticalmente y
de servicio único que han sido perfeccionadas lo
más posible para entregar telefonía fija (PSTN),
telefonía móvil, datos y servicios de TV cable.
Por ejemplo, desde hace más de 100 años se han
perfeccionado lo más posible las redes clásicas
de teléfonos para llevar tráfico de voz de tiempo real entre cientos de millones de teléfonos por
todo el mundo.
La comunicación de datos por contraste viene
a nosotros de un ambiente en que la calidad de
servicio está basada en un enfoque de mejor esfuerzo.
Los datos en paquetes son considerados como
la mejor solución de comunicación de coste eficaz, porque la comunicación de datos consiste
típicamente de aplicaciones que no son de tiempo real.
Existe mucho apoyo para redes listas para paEricsson Review No. 3, 1999
quetes. En efecto, los datos en paquetes dan
cuenta de más de 50 % del volumen de tráfico
en redes de acceso en algunos mercados.
PSTN/
ISDN
Estructura de red de
próxima generación
El importante aumento en el tráfico de datos,
junto con la convergencia de servicios en una red
de servicios múltiples, hace necesaria una nueva
generación de redes (Figura 12). La red orientada en paquetes de próxima generación será caracterizada por
• una estructura de red en capas y que desconecta aplicaciones, control y conectividad (o
sea, transporte y conmutación) de bits;
• una capa de conectividad compuesta de una
red común de principal; accesos separados sin
hilos, de cobre, y fibra/coax; y puertas de medios que conectan distintas redes orientadas
en paquetes (ATM/IP) y en modo circuito;
• un tipo de arquitectura cliente/servidor entre
servidores en el nivel de control llamada/movilidad y en la capa de conectividad (puertas
de medios). Una arquitectura de cliente/servidor existirá también entre distintas aplicaciones de comunicación y aplicaciones de contenido exterior, así como entre dispositivos de
usuario final (clientes). Los dispositivos de
usuario final trabajarán también entre sí en
redes de cliente/servidor;
• el desarrollo de interfaces y normas abiertas,
que son esenciales en este tipo de arquitectura. De especial importancia son la aceptancia
y el apoyo, contenido y aplicaciones para terceros, y estructura abierta entre dispositivos
de usuario final y la red; y
• control de punto a punto por las capas, para
dar una solución o aplicación de calidad de
servicio. De vital importancia para el control
y la gestión de punto a punto son la gestión
telecom, la gestión de red (supervisión, manejo de alarmas, control de tráfico, acuerdos
QoS), facturación, seguridad, y cuidado de
clientes.
Los beneficios de una red de servicios múltiples
son una red común con gestión y servicios y servidores compartidos (para servicios múltiples) y
una arquitectura abierta y en capas con interfaces abiertos para mejorar el tiempo al mercado
y aplicaciones de terceros. Expresado de otra manera, las redes de servicios múltiples cuestan
menos para operar y ofrecen una mayor flexibilidad.
Internet
ISUP+
interfaz lu
interfaz A
GRPS/EDGE
< 115 kbit/s área amplia
< 384 kbit/s área local
Acceso de radio GSM
GSM
Acceso de
radio UMTS
GSM/UMTS
Ericsson Review No. 3, 1999
WCDMA
< 384 kbit/s área local
< 2 Mbit/s área local
UMTS
Acceso a personas e información
Figura 11
Evolución de red y migración entre GSM y la comunicación multimedia móvil de tercera generación (UMTS).
Figura 12
Evolución hacia redes de servicio múltiple de próxima generación.
Hoy
En el futuro
Redes de servicio único
Redes de serv. múltiple / Servidor de cliente
Servicios
Contenido
Contenido
Control
PLMN
celular
Aplicaciones de
comunicación
CATV
PSTN/
ISDN
Redes de
datos / IP
Redes de conectividad
multimedia móviles
La base de abonados conectados a redes en modo
circuito no dejará de existir de repente. Durante un tiempo coexistirán las redes en modo circuito y de conmutación por paquetes. Inicialmente se está introduciendo el tráfico de datos
TCP/IP+
GSM/UMTS
núcleo de la red
Redes de acceso de transporte y conmutación
Puertas
de medios
Red de
principal
Acceso
sin hilos
Acceso
sin hilos
Acceso
por cable
Clientes / aplicaciones
129
en una red superpuesta encima de las redes de
voz. Cada red está perfeccionada lo más posible
para sus servicios básicos:
• la voz en modo circuito da calidad de servicio
de tiempo real;
• los datos de conmutación por paquetes dan
calidad de servicio de ”mejor esfuerzo” y capacidades ”siempre en línea”.
Las redes en modo circuito y en paquetes serán
interconectadas por medio de puertas que dan
un control de movilidad común.
Para empezar se deben desarrollar los datos a
ser un servicio móvil sin hilos y robusto de ”clase
portador”. Se necesitan desarrollos y normas específicas para hacer que los datos trabajen de
forma eficaz por el aire (sin hilos) y en ambientes móviles. Los ejemplos incluyen Mobitex,
datos en paquetes digitales celulares (CDPD) y
GPRS.7 Estas tecnologías serán seguidas por
normas de tercera generación, tales como EDGE
y WCDMA.
El protocolo de aplicación sin hilos (WAP),
que da acceso a los usuarios móviles a distintos
servicios basados en Internet, es un ejemplo de
como se pueden adaptar los datos a ambientes
sin hilos o móviles.8 Esta nueva dimensión de
comunicación móvil está destinada a poner servicios Internet en los bolsillos de cientos de millones de personas. WAP sirve también de ejemplo de una norma sin hilos de punto a punto
dentro de la arquitectura de cliente/servidor.
Un segundo desafío principal es de preparar
redes de conectividad para ofrecer servicios múltiples por la misma tecnología de red. En el proceso tendrán que sobrepasarse muchos obstáculos en las redes públicas (portadoras). El objetivo es de dar una entrega eficaz, de tiempo real
con calidad de servicio garantizada en y entre
redes públicas, a redes privadas, y por el aire, y
de garantizar la fiabilidad y la seguridad como
se exige por las grandes redes públicas. Distintos cuerpos de normas están tratando actualmente de resolver este desafío.
Mapa del camino hacia
redes de tercera generación
Figura 13
El AXD301 de Ericsson, un sistema de conmutación por paquetes, adaptable y de alto
rendimiento para el principal del portador.
REFERENCIAS
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Review 75 (1998):4, pág. 184 – 191.
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Review 76 (1999):1, pág. 8-13.
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packet radio service, Ericsson Review 76
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136 evolution. Ericsson Review 76 (1999):1,
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10 Hopfinger, J., Khodaverkian, O. y Saure, E.
The SDH interface in AXE. Ericsson Review
75(1998):4, pág. 192-204.
11 Blau, S. y Rooth, J. AXD 301 – A new generation ATM switching system, Ericsson Review
75(1998):1, pág. 10-17.
12 Hågård, G. y Wolf, M. Multiprotocol label switching in ATM networks, Ericsson Review
75(1998):1, pág.32-39.
13 Waesterlid, A. Open communication devices
using the EPOC operating system, Ericsson
Review 75(1998):1, pág. 14-19.
14 Haartsen, J. Bluetooth – The universal radio
interface for ad hoc, wireless connectivity.
Ericsson Review 75(1998):3, pág. 110-117.
La red de principal
El principal y el núcleo de la red de las redes móviles de próxima generación evolucionarán a una
arquitectura centrada en paquetes que hace uso
de distintas técnicas de conmutación o encaminamiento y transporte, tales como multiplexación por división en longitudes de onda (WDM),
redes de jerarquía digital síncrona y redes ópticas síncronas (SDH/SONET), modo de transferencia asíncrona (ATM) y el protocolo Internet
(IP).9, 10 Muchas redes de servicios múltiples usan
hoy conmutación y transporte ATM de alta capacidad y pueden dar servicios ATM y servicios
de relé de trama con servicios IP encima; por
ejemplo, usando la norma de conmutación por
etiqueta de protocolo múltiple (MPLS).11, 12 El
protocolo Internet debe ser desarrollado aún más
para llegar a ser más eficaz en redes grandes de
servicios múltiples y tiempo real. En la próxima versión (IPv6) se mejorará mucho la dirección y la movilidad de núcleo de la red. Sin embargo se necesitarán aún más refuerzos para crear
un protocolo Internet de próxima generación
que maneje de forma eficaz las redes públicas,
de tiempo real, servicio múltiple y sin hilos.
Ericsson y otros en la industria están llevando el
trabajo de definir el protocolo Internet sin hilos
óptimo.
Acceso móvil a la red
La tecnología ATM e IP será usada para ”empaquetar” nodos de la red de acceso móvil. De la
misma manera se usará cada uno de ATM e IP
para dar capacidades eficaces de transporte y encaminamiento. La red de paquetes será adaptada también para cumplir con los requisitos de
Ericsson Review No. 3, 1999
servicio de tiempo real y transmisión sin hilos,
que abarca terminales sin hilos (perspectiva de
punto a punto). La primera parte de este camino evolucionario, que será caracterizado por una
normalización continua de paso a paso y desarrollo (de punto a punto), comienza con GPRS.
Redes de terminales móviles
Nuevas aplicaciones multimedia llevarán el
mercado de servicios de tercera generación. Los
terminales usados en la era multimedia móvil
estarán casi siempre en funcionamiento, sirviendo de puerta a la Internet o a intranets empresariales por medio de redes de conectividad
de conmutación por paquetes. Esto eliminará los
retardos asociados con poner en condiciones de
servicio, y añadir facilidad de utilización al uso
de servicios de datos y multimedia.
Ericsson y otros miembros de la industria
están creando plataformas y normas nuevas y
abiertas que facilitan las aplicaciones multimedia a las que se puede tener acceso y hechas funcionar en terminales sin hilos (Figura 14):
El protocolo de aplicación sin hilos adapta fácilmente información de la Internet para acceso
por terminales móviles.
Ericsson es un miembro fundador de Symbian, una sociedad en conjunto que reconoce la
necesidad de normalizar un sistema operativo
(EPOC) que apoya dispositivos móviles y uso. 13
Los socios de Symbian están trabajando para
crear una caja de herramientas que permitirá a
desarrolladores de software de terceros de crear
servicios innovadores para dispositivos móviles
de tercera generación.
Bluetooth es una nueva tecnología de radio de
corta distancia y bajo costo que fue diseñada para
eliminar cables entre terminales y dispositivos
portátiles y periféricos. 14 Bluetooth puede por
ejemplo conectar terminales móviles, cámaras
digitales, scanners, impresoras, y PCs.
La segunda generación de acceso móvil está
siendo reforzada para ofrecer acceso de radio de
alta velocidad con capacidad para multimedia –
la convergencia y migración de TDMA/136 y
GSM empieza con la norma GPRS y continúa
con EDGE; la convergencia de los modos
CDMA crea sólo una familia de acceso de radio
de modos CDMA de tercera generación.
Al mismo tiempo se está haciendo la convergencia de servicios de tiempo, datos, voz e
imagen/video en una red única de servicios múltiples que está basada en una nueva arquitectura de red en capas.
El desafío inmediato para suministradores y
operadores es de dar una calidad de servicio eficaz de tiempo real y comunicación fiable de área
amplia usando técnicas de conmutación por paquetes, de punto a punto. Al pasar el tiempo
más y más redes de conectividad (encauzamientos de bit) migrarán hacia tecnologías de conmutación por paquetes (ATM e IP).
Figura 14
El concepto multimedia móvil de tamaño de
bolsillo del futuro destaca voz y video – por
una cámara giratoria. El auricular sin hilos y
manos libres conecta por una conexión
Bluetooth.
Conclusión
La sociedad de la información evolucionará dentro de la próxima década a una economía conectada a una red global – un desarrollo que está
siendo formado por la convergencia de las tecnologías de computación, comunicación y difusión. Por consiguiente, la tercera generación de
comunicación móvil permitirá a los usuarios finales de gozar de los beneficios de datos e imagen o comunicaciones de video al estar en movimiento – verdadera multimedia móvil.
Para el 2003 ó el 2004 habrá aumentado el
número de abonados de comunicación móvil a
casi mil millones. De forma similar, para el 2004
se aproximará a los mil millones el número de
abonados de Internet. De éstos, más de 350 millones serán abonados Internet móviles. La popularidad explosiva de la Internet es testimonio
de que la gente quiere tener comunicación multimedia y acceso instantáneo a información.
Ericsson Review No. 3, 1999
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