COMUNICACIONES MOVILES / SISTEMAS GSB, UMTS Y LTE

CAPÍTULO 1. TECNOLOGÍAS DE RADIOCOMUNICACIONES.
1.1 LOS INICIOS DE LA TELEFONÍA MÓVIL
1.1.1 Radioaficionados.
1.1.2 La banda ciudadana (CB-27)
1.1.3 Redes privadas (PMR)
1.1.4 Redes semipúblicas (PAMR)
1.1.5 Redes públicas móviles (PLMN)
1.2 LOS SISTEMAS DE TELEFONÍA VÍA RADIO
1.2.1 Sistemas celulares y sin hilos.
1.2.2 Generaciones de móviles.
1.3 RADIOTELEFONÍA MÓVIL
1.3.1 Telefonía móvil de uso público.
1.3.2 Aplicación en zonas rurales
1.3.3 Sistemas inalámbricos
1.4 OTROS SISTEMAS DE COMUNICACIÓN.
1.4.1 Radiobúsqueda
1.4.2 Radiocomunicaciones privadas.
1.5 LA TECNOLOGÍA CELULAR
1.5.1 División celular
1.5.2 Radiación y tipos de antenas
1.5.3 Reutilización de frecuencias
8 COMUNICACIONES MÓVILES. SISTEMAS GSM, UMTS Y LTE
1.5.4 Propagación de las señales.
1.6 COBERTURA Y ENLACE.
1.6.1 Cobertura del sistema.
1.6.2 Itinerancia y traspaso....
1.7 ESTRUCTURA DE UNA RED DE TELEFONÍA MÓVIL
1.7.1 Estaciones móviles (MS).
1.7.2 Estaciones base (BTS).
1.7.3 Estaciones de control (BSC)
1.7.4 Centros de conmutación (MSC).
1.8 EVOLUCIÓN DE LAS REDES MÓVILES.
1.8.1 Técnicas de acceso múltiple....
1.8.2 Sistemas analógicos.
ORA-MA
1.8.3 Sistemas digitales.
1.8.4 Portabilidad
78
81
1.9 LOS SATÉLITES DE COMUNICACIONES
1.9.1 Servicio de radio por satélite.
82
83
1.10 EL ESPECTRO RADIOELÉCTRICO
87
1.10.1 Cuadro Nacional de Atribución de Frecuencias (CNAF)
89
1.10.2 Organismos internacionales de telecomunicación
90
1.10.3 Reglamentación internacional de las radiocomunicaciones.
CAPÍTULO 2. SISTEMAS 2G. GSM....
92
.95
2.1 GSM. UN SISTEMA DE GRAN ÉXITO
96
2.1.1 El éxito de los sistemas digitales.
98
2.1.2 Los servicios que ofrece GSM
100
2.2 CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DE GSM.
2.2.1 Conversión analógica/digital.
2.2.2 Portadoras y enlaces.
2.2.3 Planificación celular.
2.2.4 Multiplexación temporal
2.2.5 RF en equipos GSM.
2.3 EL CONCEPTO DE CANAL
102
2.4.4 Terminales móviles (MS)
2.5 REALIZACIÓN DE UNA LLAMADA
2.5.1 Actualización de posición
2.5.2 Traspaso (handover).
2.6 INTERFACES DE GSM.
2.6.1 Interfaz radio Um
2.6.2 Interfaces Abis y A.
2.6.3 Otras interfaces.
2.7 PROTOCOLOS DE GSM.
2.8 MECANISMOS DE SEGURIDAD.
2.8.1 Proceso de cifrado
2.9 LA EVOLUCIÓN DE GSM
2.9.1 GSM y transmisión de datos
2.9.2 GPRS y EDGE.
2.10 GPRS. HACIA LA 3G
2.10.1 Funcionamiento de GPRS
2.10.2 La arquitectura GSM/GPRS.
2.10.3 Los terminales GPRS

CAPÍTULO 3. SISTEMAS 3G Y 3.5G. UMTS Y HSPA
3.1 UMTS. SISTEMA UNIVERSAL DE COMUNICACIONES MÓVILES
3.2 CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DE UMTS.
3.2.1 Fundamentos de WCDMA.
3.2.2 Modos de funcionamiento: FDD y TDD
3.2.3 Multiplexación por códigos.
3.2.4 Control de potencia
3.2.5 Soft y softer handover
3.3 HSPA (HIGH SPEED PACKET ACCESS).
3.3.1 HSDPA (High Speed Downlink Packet Access)
3.3.2 HSUPA (High Speed Uplink Packet Access).
3.3.3 HSPA+ (HSPA Evolved).
3.4 ESTRUCTURA DE CANALES EN UMTS.
3.4.1 Canales lógicos.
3.4.2 Canales de transporte
3.4.3 Canales físicos.
3.4.4 Pila de protocolos de UMTS
3.5 ARQUITECTURA DE UNA RED UMTS
3.5.1 Red de acceso UTRAN
3.6 CALIDAD DE SERVICIO (QOS).........
10 COMUNICACIONES MÓVILES SISTEMAS GSM, UMTS Y LTE
3.5.2 Núcleo de red UMTS
3.5.3 Terminales UMTS........
3.5.4 IMS (IP Multimedia Subsystem)
ORA-MA
215
217
218
3.7 REALIZACIÓN DE UNA LLAMADA
225
228
3.7.1 Llamada de voz
229
3.7.2 Llamada de datos......
229
3.7.3 Llamada multimedia (con IMS).
230
3.7.4 Llamadas simultáneas de voz y datos (multiRAB).....
230
3.8 INTERFACES DE UMTS.......
230
3.8.1 Interfaz radio UMTS (Uu).......
...231
3.8.2 Interfaces UTRAN (Iu-CS, Iu-PS, Iub e Iur).
....232
3.8.3 Interfaces Core (Gn, Gi)...
234
3.8.4 Interfaces IMS (Cx, ISC y Sh).
235
3.9 PROTOCOLOS DE UMTS
...239
3.9.1 Protocolos UTRAN.
...240
3.9.2 Protocolos Core.
242
3.9.3 Protocolos IMS.
245
3.10 MECANISMOS DE SEGURIDAD.
-246

CAPÍTULO 4. SISTEMAS 4G. LTE....
249
4.1 HACIA LA 4. GENERACIÓN DE MÓVILES
250
4.1.1 Tecnologías candidatas para 4G..........
.251
4.2 LA LLEGADA DE LA CUARTA GENERACIÓN (4G-IMT ADVANCED).
255
4.3 LA GENERACIÓN 3.9G (LTE, LONG TERM EVOLUTION)
257
4.3.1 Características técnicas de LTE
261
4.3.2 Fundamentos de OFDMA y SC-FDMA
266
4.3.3 Modos de funcionamiento: FDD y TDD
...271
4.3.4 MIMO (Múltiples antenas en Tx y Rx)...
4.3.5 Estados de movilidad y transiciones
4.3.6 Asignación de frecuencias...
4.4 ESTRUCTURA DE CANALES EN LTE.
272
276
......276
.......279
4.4.1 Canales fisicos.....
......280
4.4.2 Canales de transporte
...282
4.4.3 Canales lógicos.....
283
4.5 ARQUITECTURA DE UNA RED LTE.
.284
4.5.1 Red de acceso: E-UTRAN (Enhanced UTRAN).
285
4.5.2 Red core: EPC (Evolved Packet Core)..
288

RA-MA
4.5.3 Interfaces.
4.5.4 Protocolos.
4.6 CALIDAD DE SERVICIO (QOS).
4.7 SERVICIO DE VOZ EN LTE.
4.8 MECANISMOS DE SEGURIDAD.
4.9 COEXISTENCIA DE LTE CON UMTS Y GSM.
4.9.1 Interoperabilidad con redes GSM/GPRS/UMTS/HSPA.
4.10 MEJORAS DE LTE-ADVANCED
4.11 EL PROTOCOLO IPv6
4.11.1 La transición a IPv6.

CAPÍTULO 5. APLICACIONES.
5.1 COMPARTICIÓN DE REDES MÓVILES.
5.1.1 Modos de compartir una red móvil
5.2 COMUNICACIONES M2M
5.2.1 Las tecnologías utilizadas.
5.2.2 Las múltiples aplicaciones M2M
5.3 VOIP MÓVIL.
5.3.1 Ahorro de costes.
5.3.2 La situación legal
5.4 TELEVISIÓN EN EL MÓVIL
5.4.1 La televisión digital en movilidad.
5.4.2 El estándar DVB-H
5.5 TECNOLOGÍA DE PROXIMIDAD NFC.
5.5.1 Algunas experiencias
5.5.2 La tecnología de contacto NFC.
5.6 USO DEL MÓVIL EN LOS AVIONES.
5.6.1 Prohibición de usar los teléfonos móviles a bordo.
5.6.2 Tecnología empleada.
5.7 CÓDIGOS 2D EN EL MÓVIL
5.7.1 Características generales y aplicaciones
5.7.2 Cómo generar un código QR.
5.8 GEOLOCALIZACIÓN Y POSICIONAMIENTO
5.8.1 Funcionamiento.
5.8.2 Algunos servicios
5.9 FEMTOCELDAS
5.9.1 Convergencia fijo-móvil
5.9.2 Tecnología.

RA-MA
SECRETARÍA DE EDUCACIÓN PÚBLICA
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE TLALPAN
CENTRO DE INFORMACIÓN
12 COMUNICACIONES MÓVILES. SISTEMAS GSM, UMTS Y LTE
5.9.3 Descarga de tráfico (offload).
5.10 ANTENAS INTELIGENTES.
5.10.1 Principios de funcionamiento.
5.10.2 Tipos de antenas inteligentes
5.10.3 Protección frente a las interferencias
5.10.4 Algunas aplicaciones.

APÉNDICE.
NORMATIVA SOBRE EMISIONES RADIOELÉCTRICAS
Radiaciones no ionizantes/ionizantes.
DOCUMENTACIÓN
REAL DECRETO 1066/2001
REGLAMENTO..
GLOSARIO DE TÉRMINOS.
BIBLIOGRAFÍA.
ÍNDICE ALFABÉTICO.
CRAMA

Comunicaciones Móviles
Sistemas GSM, UMTS y LTE

El libro presenta los aspectos más destacados de las Comunicaciones Móviles, con especial dedicación a los tres sistemas más importantes a lo largo de su historia: el GSM, el UMTS y el LTE; cada uno representativo de una generación. Hace un repaso por las tecnologías básicas (FDMA, TDMA, CDMA, OFDMA), presenta el concepto celular, trata los protocolos que se utilizan, los terminales, cada una de las redes y servicios existentes, tanto privados como públicos, así como sus aplicaciones, abarcando todos los aspectos relacionados con las comunicaciones de voz y de datos, con especial dedicación a las comunicaciones de banda ancha para el acceso a Internet y a las intranets empresariales.

Se explican los sistemas actualmente en uso, de 2ª, 3ª y 4ª Generación (GSM, UMTS y LTE), y otros de aplicación en entornos privados como TETRA, con datos relativos a su normalización, implantación en el mercado, régimen de licencias, interconexión, utilización del espectro, acceso a contenidos de Internet, etc. Además, se comentan algunas de las aplicaciones más importantes, como es la comunicación M2M, el pago a través del móvil, las antenas inteligentes, etc., así como otros aspectos relacionados con el despliegue de las redes móviles.

Todo ello se explica desde una perspectiva actual, de una manera clara y sencilla, pero a la vez rigurosa, de tal modo que el lector, sin necesidad de conocimientos previos, pueda seguirlo y entenderlo, lo que se espera conseguir en base a la experiencia profesional que el autor acumula como escritor y docente a lo largo de muchos años.

En el Apéndice se incluye información sobre las emisiones electromagnéticas y su influencia en la salud. También se incluye la normativa en vigor al respecto. Para finalizar, se tiene un amplio glosario de términos y una extensa lista de referencias bibliográficas, que constituyen una gran ayuda para el lector interesado en ampliar sus conocimientos sobre un mundo tan apasionante como es el de las comunicaciones móviles.

José Manuel Huidobro es Ingeniero de Telecomunicación por la ETSIT (UPM). Máster en Dirección de Marketing y Comercial por el IDE-CESEM y Máster en Economía de las Telecomunicaciones por la UNED. Autor de 50 libros sobre redes y servicios de telecomunicaciones. Coautor de sus publicaciones del Grupo de Regulación de las Telecomunicaciones del COIT/AEIT (GRETEL 2000). Profesor durante varios años en másteres organizados por la EOI, UCLM, UPC, UPM-DCA, UPM-ETSIT, UC3M, e ICAI-ICADE.