Exploración de Servicios Radioeléctricos y Tecnologías de Comunicación Inalámbrica

Servicios Radioeléctricos

Un servicio radioeléctrico es aquel que implica la transmisión, la emisión o la recepción de ondas radioeléctricas para fines específicos de telecomunicación. Se clasifican en:

Servicio fijo: Servicio de radiocomunicación entre puntos fijos determinados.
Servicio fijo por satélite: Servicio de radiocomunicación entre estaciones terrenas situadas en emplazamientos dados, cuando se utilizan uno o más satélites.
Servicio de operaciones espaciales: Servicio de radiocomunicación que concierne exclusivamente al funcionamiento de los vehículos espaciales, en particular el seguimiento, la telemedida y el telemando espaciales.
Servicio móvil: Servicio de radiocomunicación entre estaciones móviles y estaciones terrestres, o entre estaciones móviles.
Servicio móvil por satélite: Servicio de radiocomunicación entre estaciones terrenas móviles y una o varias estaciones espaciales, o entre estaciones espaciales utilizadas por este servicio; o entre estaciones terrenas móviles por intermedio de una o varias estaciones espaciales.

Tipos de Sistemas de Radiocomunicación

Sistemas Fijos

Son aquellos en los que el centro emisor se encuentra situado en un lugar determinado y no es posible trasladarlo fácilmente. Su ventaja principal es una mayor fiabilidad y un menor coste de mantenimiento. Ejemplos de sistemas fijos son:

Repetidores de TV terrestre
Estaciones de satélite
Centrales telefónicas

Unidades Móviles

El fin principal es permitir la comunicación de información entre dos puntos. En ocasiones, será necesario que el equipo de radiocomunicaciones se desplace hasta el lugar donde se está produciendo la información. Estas comunicaciones se realizarán habitualmente a través de enlaces vía satélite (feeds) o radioenlaces terrestres.

Sistemas Transportables

En ciertos casos, la solución más adecuada es trasladar una estación móvil transportable a la zona afectada. Estas estaciones se encuentran integradas en un camión que aloja en su interior los equipos de radiocomunicaciones y que permite desplegar una torre arriostrada. Estas unidades irán dotadas de radioenlaces.

Comparativa de Velocidad en Redes Móviles

Las tecnologías de datos móviles han evolucionado ofreciendo distintas velocidades:

GPRS (General Packet Radio Service): Permite como máximo 80 Kbps (0,08 Mbps). Es la conexión más lenta, pero también la de más cobertura. La velocidad es similar a los antiguos módems telefónicos de PC de 56 Kbps.
EDGE o EGPRS (Enhanced Data rates for GSM Evolution): Es una evolución del anterior que permite hasta un máximo de descarga de 236 Kbps (0,236 Mbps).
3G o UMTS (Universal Mobile Telecommunications System): Permite velocidades de conexión de hasta 2 Mbps (aproximadamente 200 Kilobytes/s reales de descarga). La velocidad variará dependiendo de la cobertura y las condiciones ofrecidas por el proveedor de telefonía.
HSDPA (High-Speed Downlink Packet Access): Considerada la «reina» de las conexiones 3G+, puede alcanzar velocidades de bajada de hasta 14 Mbps en condiciones óptimas.
4G (LTE – Long Term Evolution): La sucesora de las tecnologías 2G y 3G. Presenta velocidades máximas teóricas entre 100 Mbps para alta movilidad y 1 Gbps para baja movilidad.

Radiotelefonía Móvil Pública y Profesional: PAMR, PMR y TETRA

Estos sistemas se utilizan frecuentemente en los llamados servicios de trunking, en los que se forman grupos de usuarios para aplicaciones privadas. En un servicio trunking, cada llamada va precedida de un código que identifica al terminal que debe recibirla. Si el código del receptor no se corresponde con el de la llamada, este puede retransmitirla, actuando como repetidor.

Características Generales

Permiten comunicaciones punto a multipunto: un usuario puede ser escuchado simultáneamente por un número elevado de receptores.
Son sistemas PTT (Push-to-Talk): no se trata de sistemas full duplex. El usuario debe pulsar un botón del terminal cuando desee hablar, pasando al modo de escucha al soltarlo.
Normalmente operan en las bandas de VHF (Very High Frequency) y UHF (Ultra High Frequency).
Pueden utilizarse en grupos cerrados de usuarios (GCU).

Sistemas PMR, PAMR y TETRA

PMR (Private Mobile Radio)

PMR es un sistema de radiocomunicaciones orientado a comunicar entre sí a un grupo cerrado de usuarios. Un ejemplo sencillo es el de una flota de taxis. Este tipo de sistemas consta de una estación base situada en un lugar elevado que establece un área de cobertura que puede llegar incluso a los 50 Km en campo abierto. Su principal ventaja es que, al tratarse de una red aislada, las llamadas entre los usuarios no tienen un coste adicional por uso (más allá del mantenimiento de la red). La modulación más empleada en sistemas analógicos PMR es FM (Frecuencia Modulada).

PAMR (Public Access Mobile Radio)

La principal característica de las redes PAMR es que no son explotadas directamente por el grupo de usuarios, sino que dependen de un operador de telecomunicaciones que la ofrece bajo suscripción. De este modo, forma una red muy similar a las de telefonía móvil celular, pero orientada a comunicaciones profesionales grupales.

TETRA (Terrestrial Trunked Radio)

Es un estándar digital de radio bidireccional para telefonía móvil privada (o sistema troncalizado), estando destinado principalmente a cuerpos y fuerzas de seguridad pública y privada, equipos de emergencia y servicios de transporte. TETRA utiliza una variante de la modulación digital π/4 DQPSK (Differential Quadrature Phase Shift Keying).

Ventajas de TETRA:

Posibilidad de establecer llamadas punto a punto, punto multipunto y multipunto a multipunto.
Mayor alcance al utilizar bandas de frecuencia más bajas (típicamente 400 MHz) comparado con la telefonía celular.
Mayor resistencia a fallos ante situaciones críticas.
Infraestructura independiente de las redes de telefonía móvil celular.
Capacidad de despliegue rápido de redes con sistemas transportables.
Modo directo (DMO) y Modo puerta de enlace (Gateway): Cada terminal puede actuar como repetidor para extender la cobertura.

Desventajas de TETRA:

Mayor coste por terminal que los sistemas GSM/UMTS/LTE.
Baja velocidad de transferencia de datos en comparación con tecnologías móviles más recientes (aunque suficiente para muchas aplicaciones profesionales).
Posibilidad de interferir con otros dispositivos electrónicos si se colocan a corta distancia.

Telefonía Móvil Vía Satélite

Los sistemas de comunicaciones por satélite tienen por objeto el establecimiento de radioenlaces entre estaciones fijas o móviles a través de repetidores activos o pasivos situados en una órbita alrededor de la Tierra. Ejemplos de aplicaciones incluyen:

Enlaces entre puntos fijos.
Enlaces entre uno o más puntos fijos y puntos móviles.
Enlaces entre uno o más puntos fijos y terminales dispersos en la modalidad de difusión (broadcasting).

En general, la principal ventaja de las redes satelitales es su capacidad de difusión eficiente de información en áreas muy extensas, permitiendo el acceso desde áreas rurales u otras donde no existen redes terrestres alternativas, con un coste relativamente independiente de la distancia dentro de toda la zona de cobertura del satélite.

Constelaciones de Satélites

Una constelación de satélites es un grupo de satélites artificiales que trabajan de forma coordinada como una unidad. Está formada por varios satélites que se coordinan con las estaciones terrenales para proporcionar cobertura global o regional. Los sistemas de comunicaciones móviles por satélite extienden el concepto de telefonía celular, utilizando satélites como «torres» muy altas, eliminando las sombras de cobertura causadas por obstáculos terrestres. Están diseñados para permitir diversos tipos de transmisión (voz, datos). Un ejemplo conocido es la constelación Iridium, que cuenta con 66 satélites operativos y varios de reserva en órbita baja terrestre (LEO).

WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access)

WiMAX es un estándar de transmisión inalámbrica de datos (basado en la familia IEEE 802.16) diseñado para proporcionar acceso inalámbrico de banda ancha en áreas extensas, como un área metropolitana (MAN). Proporciona acceso potencialmente a miles de usuarios, tanto en áreas rurales como metropolitanas con alta densidad demográfica.

Características destacadas:

Generalmente no requiere línea de visión directa (NLOS) entre la estación base y el usuario en ciertas bandas de frecuencia.
Maneja tasas de transmisión teóricas de hasta 75 Mbps.
Se basa en el despliegue de estaciones base (antenas emisoras/receptoras) con capacidad de dar servicio a unas 200 estaciones suscriptoras, que pueden dar cobertura y servicio a edificios completos.
Su instalación es relativamente sencilla y rápida comparada con el despliegue de cable.

WiMAX es un concepto parecido a Wi-Fi (IEEE 802.11) pero diseñado para ofrecer mayor cobertura y, potencialmente, mayor ancho de banda por usuario en un área más amplia.