9-REDES INALÁMBRICAS + MOVILIDAD

Desde la UPV, Vicente Casares nos adentró en las distintas modalidades de acceso a internet inalámbricas, así como la evolución de las mismas directamente ligadas al aumento de las necesidades del consumidor en términos de banda ancha. El objeto del presente entrada, consiste en realizar un breve resumen de lo tratado en estas dos clases (tecnologías de acceso inalámbricas y movilidad).

INTRODUCCIÓN

Cuando hablamos de movilidad todos pensamos en un teléfono móvil, antes que un laptop o una PDA. Esto puede que sea debido a que fue pionera, un símbolo de una época, un avance que marco una línea hasta entonces limitada, la substitución del concepto de móvil por el de portable, y la popularización definitiva de la tecnología inalámbrica.

En sus inicios, la telefonía móvil ofrecía servicios básicos de voz y datos (sms). En la actualidad se ofrecen servicios multimedia, video llamadas,  televisión e internet en el móvil… Estas posibilidades han ido saciando las necesidades del consumidor, acompañada de una evolución de la tecnología, y una constante inversión en infraestructura e innovación de terminales.

EVOLUCIÓN

GSM (2G) /GPRS (2.5G)

GSM (Groupe Spécial Mobile o 2G), es una tecnología de acceso inalámbrica digital que trabaja en la banda de los 900 MHz y los 1800-1900 MHz del espectro radioeléctrico, emplea 125 portadoras con un ancho de banda de 200 KHz con acceso múltiple por división de tiempo (TDMA), con 8 slots por trama y con salto de frecuencia en los canales. Alcanza coberturas de hasta 40 km y permite transmisión de datos en modo circuito (HSCSD). GSM supuso la llegada de la digitalización a la telefonía móvil aportando protección frente a errores y multipath, gracias a las nuevas formas de codificación en bloque y convolucional.

Con GPRS (General Packet Radio Service) o 2.5G, se mejora la transmisión de datos en modo circuito al modo paquete. Esta tecnología se utilizó de puente a 3G (UMTS). Introdujo conexión a internet y contenidos multimedia gracias a EDGE (Enhanced Data rates for GSM Evolution), y sus nuevas técnicas de modulación y codificación para la transmisión de datos en modo circuito (E-HCSD) y modo paquete (E-GPRS). Soporta IPv4 y alcanza velocidades de hasta 171kbps (downlink).

UMTS (3G)

UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) es la evolución GSM a través de GPRS. Se mantiene la infraestructura de red de GSM, cambiando el acceso a la interfaz con CDMA (acceso múltiple por división de código). Se alcanzan unas velocidades de hasta 2 Mbps en los enlaces de bajada. Añade una gran variedad de posibilidades en cuanto a servicios ofrecidos:

• Contenidos multimedia.
• Acceso a internet a mayores velocidades.
• Audio y video en tiempo real.

HSDPA y HSUPA (3,5G)

Es la evolución del 3G. Se caracteriza por disponer de W-CDMA (banda ancha) además de HSDPA (High-Speed Downlink Packet Access) alcanzando velocidades de hasta 14 Mbit/s (teóricos).

4G

Para la cuarta generación de tecnologías de telefonía móvil no existe ninguna definición del estándar actualmente. Aunque se sabe que intentará converger con la filosofía “all  ip” tanto en redes de cables como inalámbricas.

WIMAX

WIMAX (WorldWide Interoperability for Microwave Access) está definido en el estándar IEEE 802.16. Funciona sobre OFDM (Multiplexación por División de Frecuencias Ortogonales) con 256 subportadoras, coberturas de 50 Km, y velocidades de hasta 75 Mbps.

MOVILIDAD

El término movilidad es una característica propia de los dispositivos inalámbricos. Se consigue a través de un seguimiento continuo del terminal, para poder localizarlo cuando sea necesaria una comunicación. Este sistema de localización está basado en un sistema de señalización que incluye premisas para la red móvil Location Update (actualización de posición del terminal) y Paging (búsqueda) si se trata de una llamada entrante, y Database Update (actualización de la base de datos) y Interrogation para la localización del móvil desde la red fija.

Otro aspecto a considerar en la movilidad, es el cambio de celdas de cobertura sin perder la señal en la comunicación. A este proceso se le denomina handover, y debe realizarse de forma transparente e ininterrumpida para el usuario final. Consiste en adaptar la comunicación entre las estaciones bases dependiendo de la situación del terminal, y la calidad de la señal recibida. Existen 2 tipos de handover:

• Hard-handover: Si existe una desconexión en la comunicación previa al cambio de celda (estación base).
• Soft-handover: Si el cambio de celda se realiza sin desconexiones de la comunicación. Es decir, en un momento determinado, un terminal recibirá la comunicación desde 2 estaciones bases.

MOVILIDAD GSM

Para conseguir movilidad en GSM, participan los siguientes elementos:

• MSCs: Interconectan los usuarios en toda la red. Base de datos asociadas a las estaciones base.
• VLR (Visitor Location Register): Base de datos que se utiliza para seguir la ruta del usuario. Se refresca la info con el cambio de celda/estación base.
• HLR (Home Location Register): Base de datos donde se registran los datos del usuario y su localización. Cada estación base posee su registro HLR.

MOVILIDAD IP

Dentro de las redes ip se distinguen 2 tipos de movilidad:

• Macro movilidad: El traspaso entre dominios de redes en la trayectoria del terminal.
• Micro movilidad: Cuando cambias de celda dentro de un mismo dominio.