Resumen

1 SISTEMA DE RADIOCOMUNICACION TETRA

TETRA (Terrestrial Trunked Radios) es el único Estándar Europeo para redes digitales

avanzadas en telecomunicaciones para sistemas de Radio Móvil Privados ú Oficiales

desarrollado por ETSI ( European Telecommunications Standards Institute ) como

respuesta a las necesidades crecientes, tanto de los operadores y prestadores de servicio,

como así también de las distintas administraciones de Gobierno.

Este está especialmente concebido para cubrir necesidades de comunicaciones de

voz y datos en usuarios de Seguridad Pública que tienen que enfrentarse a una

congestión de tráfico y una demanda creciente de servicios adicionales. La Seguridad

Pública encuentra en esta tecnología una muy potente herramienta para hacer frente a

estos problemas. TETRA está diseñado especialmente para comunicaciones profesionales.

El servicio de radiocomunicaciones se basa en un servicio integral, en el sentido que

permite la integración, dentro de la misma infraestructura, distintas organizaciones de

usuarios que tengan características operativas diferentes con total independencia unas de

otras y que permitan su interconexión entre sí en un momento o situación determinada, y

la posibilidad de interconexión con el exterior bajo pautas predeterminadas.

El rango de funciones y servicios ofrecidos hace que el sistema sea adecuado para

aplicaciones tales como:

• Comunicaciones de voz y datos seguras y simultáneas.

• Localización de terminales.

• Aplicaciones en el área de Seguridad Pública.

• Información de tráfico de vehículos.

• Transferencia de ficheros y acceso a bases de datos.

• Fax.

• Transmisión de imagen fija.

• Transmisión de vídeo.

• Gestión de flotas y grupos de usuarios.

http://personales.unican.es/perezvr/pdf/TETRA-UC_13_7_2010.pdf

http://personales.unican.es/perezvr/pdf/TETRA-UC_13_7_2010.pdf

http://www.ea1uro.com/pdf/RedesPMRSistemaTETRA.pdf pagina 6 y 22

http://www.minetur.gob.es/telecomunicaciones/Espectro/NivelesExposicion/Informacin/coit_entornos_ferroviarios_2005.pdf paginas 18 y 67

Pila de protocolos gsm

https://icesi.edu.co/revistas/index.php/sistemas_telematica/article/.../967 paginas 7 y 11

Pila de protocolos TETRA

http://www.itu.int/dms_pub/itu-r/opb/rep/R-REP-M.2014-1998-PDF-S.pdf pagina 16

GMS-R

http://arantxa.ii.uam.es/~jms/pfcsteleco/lecturas/20100702AnaMoyano.pdf pagina 17

El sistema GSM es un estándar para comunicaciones móviles surgido a partir de la necesidad de

unificación de los diferentes sistemas que estaban siendo utilizados en diferentes países, de modo

que se permitiera la interoperabilidad de las distintas redes de comunicaciones.

Para elaborar este estándar se formó un grupo especial (Groupe Spéciale Mobile, GSM) cuya fundamental decisión

fue reservar una banda de frecuencias común para la red. La banda originalmente reservada

consta de dos sub-bandas de 25 MHz cada una: 890-915 MHz y 935-960 MHz.

El sistema GSM-R se basa en este estándar, concretamente en su fase 2+. GSM-R es un estándar

desarrollado específicamente para comunicación de voz + datos y aplicaciones ferroviarias. Se

necesita garantizar el funcionamiento del sistema aún cuando los terminales viajan a velocidades

muy superiores a las habituales (hasta los 500 Km/h). Los principales efectos de la velocidad a la

que circulan los trenes son una mayor distorsión de las señales de radio y la disponibilidad de un

tiempo menor para realizar los traspasos.

GSM-R opera en un rango de frecuencias diferente a GSM para asegurar la inexistencia de

interferencias intrabanda con las redes GSM públicas. GSM-R está destinado a sustituir las

diferentes redes de comunicación ferroviaria existentes anteriormente, que normalmente son

sistemas analógicos con limitaciones en cuanto a interoperabilidad y prestación de servicios.

Espectro radioeléctrico de la red tetra

http://www.minetur.gob.es/telecomunicaciones/Espectro/NivelesExposicion/Informacin/coit_entornos_ferroviarios_2005.pdf pagina 31 tabla

Bandas de Frecuencias: Si bien el sistema TETRA está diseñado para trabajar sinproblemas en las bandas de PMR y PAMR normales, las administraciones pretenden31asignar frecuencias concretas de trabajo para los sistemas TETRA. Hasta el momentose ha llegado a los siguientes compromisos:• Banda de 800 MHz y 380-400 MHz, cedida por la OTAN, para serviciosde policía y seguridad.• Para aplicaciones comerciales, se contempla empezar en la banda de 410-430 MHz, para posteriormente ocupar otras que se asignen.• Otras bandas en discusión son: 450/460, 460/470, 915/921 MHzModulación: La utilización de los canales RF de un Sistema TETRA está basada enla técnica de Acceso Múltiple por División en el Tiempo (TDMA), ésta permitecuatro canales de comunicación simultáneos para cada una de las portadoras RF conun ancho de canal de 25 KHz.Por definición la Multiplexación por División de tiempo (TDMA) es laintercalación cronológica de muestras provenientes de varias fuentes, en ésta cadaconexión origina un flujo de datos de información que son insertados en una línea detransmisión de mayor velocidad, esto permite la transmisión de varias señales poruna única ruta o canal de transmisión, el proceso de mezcla puede realizarse a nivelde bits, byte o un bloque de tamaño fijo de bits.

http://postgrado.info.unlp.edu.ar/Carreras/Especializaciones/Redes_y_Seguridad/Trabajos_Finales/

Balacco_Jose.pdf paginas 30 y 31

Protocolos de tetra

http://repositorio.bib.upct.es/dspace/bitstream/10317/3353/1/pfc5189.pdf pagina 15

http://repositorio.bib.upct.es/dspace/bitstream/10317/3353/1/pfc5189.pdf pagina 15

Estándar

TETRA es un estándar TDMA similar al estándar GSM, y utiliza cuatro ranuras de tiempo para la portadora cuyo ancho de banda es de 25 kHz. De forma similar al GSM, la primera ranura de tiempo de la primera portadora trasmite el BCCH, un canal lógico que transporta la sincronización, y datos de control.

La comunicación entre la radio móvil y la estación base está dividida en dos bandas, una para el canal ascendente y otra para el descendente (duplex por división de frecuencia).

TETRA utiliza una modulación por desplazamiento de fase diferencial en cuadratura π/4 DQPSK (Differential Quaternary Phase Shift Keying). Este tipo de modulación es altamente eficiente con los recursos espectrales, pero requiere una gran linealidad en todos los componentes de RF, especialmente en los amplificadores de potencia de RF de las radios.

Los servicios TETRA están basados en tres tipos de servicios principales con diferentes interfaces radio, todos ellos especificados por la ETSI:

Voz y datos (V+D): Transmisión de voz y datos a través de circuitos conmutados. (ETS 300 392) Paquete optimizado de datos (PDO): Tráfico de datos basado en la conmutación de paquetes. (ETS 300

393) Modo directo (DMO): Transmisión de voz unidireccional (simplex) entre dos sistemas móviles sin utilizar

una red. Sobre un canal físico se pueden establecer dos llamadas DMO simultáneas. (ETS 300 396)

http://www.willtek.com/spanish/technologies/tetra

Red LTE

LTE (Long Term Evolution) es un proyecto de 3GPP (3r Proyecto de Sociedad de Generación) que busca mejorar y optimizar la arquitectura para conseguir que el usuario de banda ancha pueda tener una conexión de nueva generación. LTE está basado en metas como: Mejor desempeño en comparación con las actuales tecnologías, tener una prospectiva económica clara, conseguir un uso mejorado del espectro debido a que en la actualidad el espectro tiene una gran demanda y por ultimo diseñar el sistema de manera más simplificada. LTE será de vital importancia en el uso de internet móvil y soportara la transmisión de datos a más de 300 metros y videos en formato de alta definición (HD), alcanzando aproximadamente 10 veces más velocidad que 3G. Esta tecnología utilizara OFDMA (Multiplexacion por división de frecuencias ortogonales) la cual es un esquema de modulación multiportadora utilizando un gran número de subportadoras muy cercanas entre sí en frecuencia y ortogonales.

http://ingenierias.usergioarboleda.edu.co/index.php?option=com_k2&view=item&id=606:fundamentos-t%C3%A9cnicos-de-lte&Itemid=237

Evolución de la LTE

 

La LTE ha sido un desarrollo para solucionar las necesidades de los usuarios sobre banda ancha en aplicaciones móviles. Este desarrollo se inicia en el año 2004 con el estudio de las especificaciones que debía cumplir la LTE detalladas por 3GPP. Las cuales se identifican como flexibilidad, Velocidad, reducción de latencia, cobertura, compatibilidad de interconexión y Qos. [3]

 

La LTE debe cumplir con las siguientes especificaciones:

 

Velocidad de 100 Mbs de bajada y 50 Mbs de subida

Flexibilidad del espectro para los operadores 1.25 MHz; 2.5 MHz; 5 MHz; 10 MHz; 15 MHz y 20 MHz

Reducir el tiempo que tardan los paquetes en viajar por la red a 10 ms.

Cobertura entre 5 Km y 100 Km.

Compatibilidad con redes WLAN o WIMAX.

Garantizar Qos extremo a extremo.

http://ingenierias.usergioarboleda.edu.co/index.php?option=com_k2&view=item&id=606:fundamentos-t%C3%A9cnicos-de-lte&Itemid=237

http://wikitel.info/wiki/Sistemas_4G#.C2.BFQu.C3.A9_es_la_tecnolog.C3.ADa_LTE.3F

Funcionamiento

En el funcionamiento de la tecnología LTE podemos diferenciar entre su funcionamiento en el canal de

descarga de datos y en el canal de subida de datos.

En la descarga con LTE se emplea una modulación OFDMA (acceso múltiple por división de frecuencia

ortogonal). Las subportadoras se modulan con un rango de símbolosQPSK, 16QAM o 64QAM. Es muy

fuerte contra los efectos de multipath, idónea para implementaciones MIMO o SFN.

La subida de archivos con LTE usa división de portadora simple de acceso múltiple (SC-FDMA) para

simplificar el diseño y reducir picos de ratio medio y consumo energético.

Vemos estos dos modos de funcionamiento en el siguiente esquema:

http://wikitel.info/wiki/Sistemas_4G#.C2.BFQu.C3.A9_es_la_tecnolog.C3.ADa_LTE.3F

Espectro radio eléctrico de la red LTE

http://ocw.upm.es/teoria-de-la-senal-y-comunicaciones-1/comunicaciones-moviles/contenidos/Tr_13.pdf pagina 9

http://ocw.upm.es/teoria-de-la-senal-y-comunicaciones-1/comunicaciones-moviles/contenidos/Tr_13.pdf . pagina 11

Estandar de LTE

En la actualidad hay dos tecnologías contendientes para la cuarta generación de telefonía móvil. Por un lado se encuentra WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access), y por el otro LTE (Long-Term Evolution).

WiMAX es un sistema de comunicación digital inalámbrico definido en el estándar del IEEE 802.16 para redes de área metropolitana (MAN, Metropolitan Area Network). Provee comunicaciones de banda ancha con cobertura de hasta 50 kms para estaciones fijas o de 5 a 15 kms para estaciones móviles. El estándar 802.16m, conocido como WiMAX móvil, es el que se empleará por las compañías celulares para servicios de 4G.

LTE, mientras tanto, es una tecnología definida por la organización 3GPP (3rd Generation Partnership Project, www.3gpp.org) en donde participan más de 60 operadores, fabricantes e institutos de investigación que están participando en conjunto para definir los estándares de LTE.

Ambas tecnologías técnicamente son muy similares, en la forma de transmitir las señales y en las velocidades de transmisión.