Tecnologías Inalámbricas: WiMAX, LMDS, GSM, GPRS, UMTS y el Camino hacia 4G

Tecnologías inalámbricas y de telefonía móvil: preguntas y respuestas

1. ¿Cuáles son las 3 redes de área metropolitana (MAN) inalámbricas citadas en clase?
R: Estas son:

• IEEE 802.16 "Broadband Wireless MAN" (WiMAX)
• ETSI HiperMAN
• Local Multipoint Distribution Service (LMDS)

WiMAX

2. En WiMAX, ¿cuál es la distancia y la velocidad máxima que permite la estación base, y cuáles son la velocidad y el alcance típicos de la celda o estación base?
R: Aproximadamente 50 km de distancia máxima y una velocidad máxima por estación base de 70 Mbps. Normalmente, se alcanza una distancia de 6 km y hasta 20 Mbps.

3. ¿Cuál es el ancho de banda (en MHz) de la señal de WiMAX?
R: 20 MHz.

4. ¿Qué servicios se pueden entregar a través de WiMAX?
R: Internet de banda ancha y telefonía.

5. ¿Cuáles son las bandas de frecuencias usadas en WiMAX en relación con la normativa de IEEE?
R: 10 a 66 GHz y 2 a 11 GHz.

LMDS

6. ¿Qué tecnología fue usada en X-Cil como WLL (Wireless Local Loop) como accesos de Internet de banda ancha?
R: LMDS.

7. ¿Cuáles son las 2 bandas de frecuencias usadas en LMDS, qué velocidades se alcanzan en cada banda y qué cobertura permiten?
R: En la banda de 28 GHz: 8 Mbps por estación base, de 2,8 a 4,5 km. En la banda de 3,5 GHz se alcanzan velocidades de hasta 2 a 4 Mbps, y el alcance es de hasta 7 km.

GSM

8. ¿Qué es GSM y para qué se usa en la actualidad?
R: Es la tecnología de telefonía móvil digital desarrollada en los años 90 y que se utiliza en la actualidad para las comunicaciones de voz en redes de tercera generación.

9. ¿Qué ancho de banda tienen las bandas de frecuencias en GSM (en MHz), en cuántos canales se divide cada banda (cuántas están disponibles), cuál es el ancho de banda de cada canal, y en qué rango de RF están las 2 bandas de GSM?
R: Cada banda tiene un ancho de 25 MHz y se divide en 125 canales, de los cuales 124 son utilizables. El ancho de banda de cada canal es de 200 kHz. Banda de 890-915 MHz ascendente y 935-960 MHz descendente, y de 1800 y 1900 MHz.

10. ¿Qué bandas se están adjudicando en X-Cil para la tecnología 3G en el país?
R: Bandas de 1710-1850 y de 2110-2170 MHz.

11. ¿Cuántas bandas están definidas para 3G internacionalmente?
R: Son 6 bandas, cada una con sus frecuencias de subida y bajada.

12. ¿Para qué se utiliza el algoritmo RPE-LPC en GSM?
R: Es el algoritmo de compresión de la trama de voz, pasando de 64 kbps a 13,2 kbps.

13. ¿Cuántas ranuras o slots se dividen cada canal, cuántas veces por segundo cambia de ranura y qué técnica de radio se usa para evitar interferencia?
R: Cada canal se divide en 8 ranuras de 22,8 kbps, se cambia 217 veces por segundo, y el Frequency Hopping es la técnica de radio.

14. ¿Cuál es el ancho de banda digital de cada ranura y cómo se divide en GSM?
R: Son 22,8 kbps, y se utiliza de la siguiente forma: 13,2 kbps de la voz comprimida y 9,6 kbps para datos.

15. ¿Cómo implementan los sistemas celulares una comunicación full dúplex?
R: A través del uso en cada canal de frecuencias de subida y otras distintas frecuencias de bajada.

16. ¿En qué consisten MS, BTS, BSC, BSS, MSC y NSS?
R: BSS es el subsistema de estaciones base y está compuesto por el BSC, que son las estaciones base, y por las BTS, que son las celdas o estaciones transceptoras. NSS es el subsistema de conmutación de red compuesto por las centrales móviles llamadas MSC. Y por último, los MS son los terminales.

17. ¿Qué identificaciones tiene un MS?
R: Su número de serie llamado IMEI, dispuesto en la tarjeta (chip) SIM, tiene el PIN o número telefónico y el IMSI.

18. ¿En qué consiste un BSS (clúster) en sistemas móviles? ¿De cuántas celdas tiene normalmente un clúster?
R: El BSS es el subsistema de estaciones base y está conformado por las estaciones base más un número de celdas entre 4 hasta un máximo de 21. Las celdas de ejemplo están en su mayoría en lugares de difícil acceso, como por ejemplo el metro, túnel; en general, la empresa que lo implementa es la entidad.

19. ¿Qué potencia usan normalmente los terminales GSM?
R: Normalmente los terminales usan de 0,8 a 2 watts (de mano).

20. ¿Qué bases de datos usan los MSC?
R: Usan las bases HLR, VLR, EIR y AuC. EIR: datos de identificación del equipo. AuC: validar si la persona pagó la cuenta o no.

21. ¿Qué es el roaming y qué diferencia tiene con el handover?
R: Roaming es la posibilidad de usar el teléfono o cuenta telefónica en una red foránea (en el extranjero). Handover es el traspaso de comunicación de una celda a otra y de una estación base a otra sin que se pierda la conexión. La diferencia entre roaming y handover es que el primero no involucra conexión continua.
El handover conmuta de celda en celda: la estación base va a acudir a un switcheo dependiendo de la estación base, y el traspaso llamado toda su inteligencia lo realiza la estación base.

GPRS

22. ¿Qué es GPRS?
R: Es la generación 2,5G y define el uso de la red de móviles como una red de transmisión de paquetes, trabajando en forma paralela con GSM, esta última usada para voz.

23. ¿Qué servicios permite GPRS?
R: WAP, SMS, MMS e Internet.

24. ¿Qué velocidades logra GPRS?
R: Hasta 171,2 kbps.

25. Diferencias fundamentales entre conmutación de circuitos y conmutación de paquetes. ¿Quién usa cuál, GSM y GPRS?
R: La conmutación de circuitos es una comunicación orientada a la conexión y la conmutación de paquetes no. La facturación en circuitos es por tiempo y en paquetes por capacidad transmitida. Los circuitos son comunicación en tiempo real y los paquetes no.

26. ¿Qué son SGSN y GGSN, y qué función cumplen?
R: SGSN es el elemento que gestiona todas las funciones de movilidad, autenticación y registro en la red de las estaciones móviles en GPRS. GGSN es el gateway que sirve de interfaz de comunicación entre la red GPRS e Internet.

27. ¿GPRS permite dar voz? ¿Cómo se relaciona con GSM?
R: GPRS se usa para comunicaciones de datos (red de paquetes) y trabaja en forma paralela a GSM, que se usa para las comunicaciones de voz.

28. ¿Cuáles son las 4 velocidades de codificación de GPRS?
R:

CS-1	CS-2	CS-3	CS-4
9,05 kb/s	13,4 kb/s	15,6 kb/s	21,4 kb/s

29. ¿Qué velocidad máxima permite GPRS y por qué?
R: Permite 171,2 kbps, y esto ocurre cuando ocupa las 8 ranuras de un canal con su codificación de 21,4 kbps (es decir, 21,4 × 8 = 171,2 kbps).

30. ¿Cuántas ranuras a la vez usa GSM y GPRS, y qué velocidades de datos permite cada una?
R: GSM utiliza siempre una sola ranura; del ancho de banda de cada ranura le sobran 9,6 kbps que utiliza para datos. En cambio, GPRS usa hasta las 8 ranuras de un canal y su velocidad es de 171,2 kbps.

31. ¿Qué tipo de direccionamiento o asignación IP utiliza GPRS?
R: Utiliza tanto direccionamiento estático como dinámico.

32. ¿Cuáles son las distintas clases de terminales GPRS y en qué se diferencian?
R: Hay 3 clases de terminales: C, B y A. Se diferencian en que la clase C puede cambiar de comunicación de voz a datos en forma manual, la clase B lo hace automáticamente, y la clase A permite simultáneamente voz y datos.

EDGE

33. ¿Qué versión es EDGE y cómo se relaciona con GPRS?
R: EDGE es la generación 2,75G de los móviles y es el acrónimo de Enhanced Data rates for GSM Evolution (tasas de datos mejoradas por la evolución de GSM), también conocida como EGPRS (Enhanced GPRS). EDGE se considera una evolución del GPRS (General Packet Radio Service). Esta tecnología funciona con redes GSM. Aunque EDGE funciona con cualquier GSM que tenga implementado GPRS, el operador debe implementar las actualizaciones necesarias, además de que no todos los teléfonos móviles soportan esta tecnología. EDGE puede alcanzar una velocidad de transmisión de 384 kbps en modo de paquetes.

UMTS

34. ¿Qué es UMTS, qué tecnología utiliza y qué tipo de direccionamiento IP puede manejar?
R: Es la tecnología de tercera generación de celulares (3G), basada en la tecnología WCDMA (Wideband CDMA o Code Division Multiple Access), y es capaz de manejar direccionamiento IP versión 4 y versión 6 (IPv4 e IPv6).

35. ¿Qué velocidades podemos lograr normalmente con UMTS y cuál es la máxima?
R: Podemos lograr como máximo 3 Mbps de bajada; normalmente se pueden lograr hasta 2 Mbps en condiciones estáticas (menos de 10 km/h) y hasta 384 kbps en movilidad.

36. ¿Qué es IMT-2000?
R: Es la norma de la UIT-T para 3G.

37. ¿Qué cifrado de seguridad utilizan las redes 3G?
R: Las redes 3G usan el cifrado por bloques KASUMI, en vez del anterior cifrador de flujo A5/1.

HSDPA

38. ¿Qué es HSDPA, qué velocidades de datos se pueden alcanzar de subida y bajada, y cuáles son las velocidades actuales?
R: HSDPA es la tecnología asociada con la generación 3,5G de los celulares y permite la transmisión de datos a alta velocidad sobre una red basada en GSM; es la optimización de UMTS/WCDMA. Básicamente, utiliza un canal compartido en el enlace descendente, pudiendo llegar teóricamente hasta 14,4 Mbps en bajada y 2 Mbps de subida. No obstante, actualmente HSDPA permite hasta 3,6 Mbps de bajada y 384 kbps de subida.

HSUPA y 4G

39. ¿Qué es HSUPA, y cuáles son las velocidades actuales?
R: HSUPA es la versión 3,75G de los móviles y permite mejorar el rendimiento en transmisión de datos hasta 7,2 Mbps de bajada, manteniendo los 2 Mbps de subida logrados con HSDPA.

40. ¿Qué son el 3GPP y el 3GPP2?
R: 3GPP es el grupo de asociación de fabricantes que se encarga de estandarizar los desarrollos y mantener la cooperación entre los desarrollos de tecnologías 3G. 3GPP2 es un nuevo grupo nacido desde 3GPP que está en el trabajo sobre la tecnología UMB.

41. ¿Qué técnicas se están desarrollando para 4G y cuáles son sus principales objetivos?
R: LTE y UMB. Sus objetivos básicos son aumentar el rendimiento de 3G en transmisión de datos y conseguir una migración sin problemas desde 3G.