REDES CELULARES4G (Cuarta Generación)

Carlos DíazFernando JaramilloRoberto Martínez

Jorge MedinaWilson

Quinteros

Comunicaciones Analógicas

La mayoría de usuarios de telefonía celular están conociendo y comenzando a aprovechar las ventajas de las modernas redes de tercera generación (3G).

Las empresas de telefonía móvil en forma conjunta con los fabricantes de tecnología ya están pensando y trabajando en el próximo paso, las redes 4G, que permitirán:

Hacer sin limitaciones todo lo que hoy puede hacerse con una computadora.

Videollamadas Juegos interactivos en tiempo real. Mirar videos en la web, etc.

Además, con las nuevas redes, mejorará la calidad de las comunicaciones y aparecerán nuevos servicios.

INTRODUCCION

Esta tecnología aún no es considerada como 4G por parte de IEEE, es por eso que también se le conoce como “Beyond 3G”.

Tiene aproximadamente un año y medio y fue presentada en Japón por parte de la compañía NTT DoCoMo. Esta compañía japonesa realizó sus pruebas sobre 4G, logrando realizar una transferencia a 100 Mbps, es decir 100 veces más rápido de lo que transfieren los celulares actuales.

Debido a que la 3G tiene relativamente poco tiempo en el mercado, es muy probable que no veamos la 4G hasta que haya sido costeable el dinero invertido en la 3G y 3.5G.

Utiliza el protocolo TCP/IP el cual es el mismo protocolo de Internet.

Se utilizara el Protocolo de Internet versión 6 IPv6.

Se espera que este protocolo actúe como elemento concentrador de las diferentes tecnologías radio

Las mejoras de IPv6 en comparación con el protocolo que aún se sigue utilizando (IPv4) son:

Movilidad, direccionamiento y la seguridad.

TECNOLOGÍA QUE USA LA RED 4G

La 4G estará basada totalmente en IP siendo un sistema de sistemas y una red de redes.

Provee velocidades de acceso entre 100 Mbps en movimiento y 1 Gbps en reposo.

Manteniendo una calidad de servicio (QoS) de punta a punta (end-to-end) de alta seguridad para permitir ofrecer servicios de cualquier clase en cualquier momento, en cualquier lugar, con el mínimo costo posible. 

Redes basadas en IP

Protocolo Empleado en la 4G

Esta generación utiliza el protocolo TCP/IP el cual es el mismo protocolo de Internet, pero para esta generación se estará utilizando el Protocolo de Internet versión 6 IPv6. Se espera que este protocolo actúe como elemento concentrador de las diferentes tecnologías radio, debido a que las mejoras de IPv6 en comparación con el protocolo que aún se sigue utilizando (IPv4) son notables, entre ellas la movilidad, direccionamiento y la seguridad

El objetivo de LTE es proporcionar un sistema móvil de radio capaz de alcanzar tasa de transferencia de datos de hasta100Mbps en downlink y de 50Mbps en uplink.

Opera en las mismas frecuencias de UMTS con anchos de banda variables hasta los 20MHz

En el downlink de LTE el método de transmisión escogido es OFDMA (orthogonal frequenc y division multiple access) ofrecen una transmisión de datos robusta con una buena eficiencia espectral

El método de transmisión empleado en el uplink de LTE es SC-FDMA (single carrier frequenc y division multiple access) estas señales presentan típicamente menores factores de cresta que las OFDMA y ello redunda en un más sencillo desarrollo de la etapa amplificadora de los móviles.

Protocolo LTE

Emplea sistemas de antenas múltiples, conocido como MIMO (multiple input multiple output).

En un sistema MIMO, las antenas de transmisión disponibles transmiten simultáneamente cadenas de datos independientes al mismo recurso radio. Estas cadenas pueden pertenecer a un mismo usuario o a distintos

La estación LTE, que es conocida como eNodoB (eNB), engloba importantes funciones en la red radio y se conecta directamente al puerto de acceso (aGw) del “core” de la red vía el interface S1. Las funciones del RNC (radio network controller) son asumidas de forma mayoritaria por la estación base de LTE y parcialmente por la puerta de acceso

Equipos y arquitectura (LTE)

Motivos de la IPv6

La IPv6 surgio principalmente por la necesidad de direcciones Ip, el estandar Ipv4 nos da un espacio de direcciones de 32 bits es decir 2^32=4.924.967.296, miestras q la Ipv6 nos da

2^128= 340.282.366.920.938.463.463.374.607.431.768.211.456

Existirían 670 mil billones de direcciones por cada milímetro cuadrado de la superficie de La Tierra

La segunda es la de permitir una conexión

mucho más eficaz, ya que utilizan una cabecera de paquete diferente, añadiendo a los datos actuales (origen, tamaño, etc.) otros datos tales como etiquetas de contenido, lo que a su vez va a permitir optimizar las trasferencias al poder dar prioridad a tipos determinados de archivos (por ejemplo, dar prioridad a los archivos del tipo multimedia o de voz), haciendo a la vez posible que sea el usuario el que decida estas prioridades, lo que hará posible unas comunicaciones del tipo VoIP o videoconferencias de calidad, sin saltos e interrupciones. 

Principales carecteristicas de la IPv6

Mayor espacio de direcciones. Posibilidad de paquetes con carga util(datos)

de mas 65000 bytes Seguridad. Escabilidad en servicios Calidad de servicio(Qos) y clases de servicios. Paquetes eficientes y extensibles. Movilidad.

Al tener una velocidad de transmisión más rápida, se notará mucho menos la falta de cobertura de algunas zonas.

Todos experimentamos a menudo las dificultades de estar en una zona de poca cobertura, donde la calidad de la transmisión disminuye notablemente. A partir de ahora, aunque baje un poco la velocidad de transferencia por problemas de cobertura, se seguirá escuchando bastante bien.

APLICACIONES PRACTICAS(Presentes y Futuras)

Se erradicará un problema generalizado que tienen los actuales móviles. Si se realiza una llamada desde un coche, o cualquier medio de transporte, se limita radicalmente la velocidad de transmisión de datos. Con los modernos móviles todo irá tan rápido que casi ni lo notaremos.

Las redes 4G serán mucho más seguras. Será casi imposible la conexión a través de una red pirata o engañosa, creada con intenciones fraudulentas.

La tecnología 4G se convertirá en el servicio móvil que abarcará prácticamente todo. 

Ofrece a los usuarios la posibilidad de navegar de manera más rápida .

Será utilizada en su mayoría para brindar el acceso a Internet en lugares donde escasea las redes cableadas.

Se podrá llamar utilizando la señal WIFI. Esto será mucho más económico.

El costo de hablar por el móvil no dependerá del tiempo que se hable.

VENTAJAS

Permitirá que se hagan habituales las videoconferencias, debido a la alta calidad con la que se podrán establecer videollamadas.

La mayor calidad de la comunicación es, sin duda, un gran avance para evitar la distorsión de datos.

La calidad del sonido, que será muchísimo mejor a partir de ahora que la calidad que ofrece la telefonía fija.

Las imágenes serán también de una gran nitidez.

Tardará mucho tiempo en implementarse.

Requerirá que las operadoras inviertan en infraestructuras.

La telefonía 4G consume una porción de ondas muy importante; y con la entrada de la televisión móvil en alta definición, su consumo aumentará.

DESVENTAJAS

Ante la actual dependencia de los celulares, no hay más remedio que mejorarlos según las necesidades actuales, es decir, de nada nos serviría tener que usar un dispositivo solo para hablar, si se puede tener el mismo para realizar un sin fin de actividades con solo presionar un botón.

Actualmente en Ecuador la tecnología de la 3G lleva aproximadamente un año y apenas se esta descubriendo lo que podemos hacer con ese tipo de celulares, un claro ejemplo es el de ver la televisión en tiempo real.

Conclusiones

Ante el avance acelerado de la tecnología, es muy probable que pronto veamos la 4G, pero como ya se mencionó antes, seguramente no podremos verla hasta que las investigaciones y gastos hechos para desarrollar la 3G sean rentables, por lo tanto, aunque la 4G ya esta a la vuelta de la esquina, tendremos que esperar al menos un par de años más.

Por lo pronto habrá que aprovechar la 3G donde las transmisiones no son tan rápidas como las de la 4G pero aún así, traen cosas que solo se podían esperar en la ciencia ficción, quien sabe tal vez próximamente podamos controlar la casa o trabajo desde el celular

Ante el avance acelerado de la tecnología, es muy probable que pronto veamos la 4G, pero como ya se mencionó antes, seguramente no podremos verla hasta que las investigaciones y gastos hechos para desarrollar la 3G sean rentables, por lo tanto, aunque la 4G ya esta a la vuelta de la esquina, tendremos que esperar al menos un par de años más.

Por lo pronto habrá que aprovechar la 3G donde las transmisiones no son tan rápidas como las de la 4G pero aún así, traen cosas que solo se podían esperar en la ciencia ficción, quien sabe tal vez próximamente podamos controlar la casa o trabajo desde el celular