CDMA 2000
IS-95 fue el primer sistema de telefonía celular en usar la
tecnología cdma con una velocidad de transmisión de datos de 14.4kbps. Sin
embargo ante la creciente necesidad de envío de datos el sistema evolucionó
surgiendo la versión IS-95B permitiendo
una transmisión mediante paquetes a 64kbps.
Los operadores del sistema IS-95B o también llamado CdmaOne
han tratado de mejorar los servicios de voz y aplicaciones para poder migrar a
la tecnología de tercera generación 3G. Como resultado el estándar CDMA2000 ha
sido desarrollado para tratar de cubrir los requerimientos 3G de tal forma que
sea compatible con los sistemas de banda angosta IS-95 y poder entonces mejorar
los servicios de voz y proveer mayor capacidad al sistema, además de ofrecer
servicios de transferencia de información con una velocidad de transmisión de
2Mbps.
CDMA2000 también llamado IS-2000 es una tecnología de
radiotransmisión que cubre los requerimientos especificados por la ITU
(International Telecommunications Union),
para ser considerado un sistema de tercera generación; dichas especificaciones han
sido establecidas por la IMT-2000 (International Mobile Telephony-2000).
De manera inicial 3GPP (Third Generation Partnership Project) se propuso
como una organización global para el
desarrollo de tecnologías de tercera generación, sin embargo rápidamente se
dedicó principalmente a dar soluciones para sistemas 3G basados en GSM y su
evolución. Por lo tanto ANSI (American National Standards Institute) propuso la
creación del 3GPP2 para desarrollar un estándar como evolución natural de
IS-95, buscando crear un sistema de
banda ancha que utilizara la tecnología CDMA.
El 3GPP2 se
formó en 1998 y lo integran la Association of Radio Industries
and Businesses (ARIB) de Japón, Telecommunications Technology Committee (TTC) de Japón, Telecommunications Industry
Association (TIA) de EUA y Telecommunications Technology Association (TTA) de
Korea.
La principal ventaja
que ofrece cdma2000 sobre el resto de las propuestas IMT-2000 es la
suave migración del sistema de segunda generación cdmaOne hacia cdma2000 como sistema de tercera generación.
Los sistemas CDMA2000 han sido desarrollados en fases
evolutivas, la primera de ellas es CDMA2000 1x con una velocidad promedio de
144 kbps; la segunda es 1xEV-DO (1x Evolution–Data Only) ofreciendo una velocidad de transmisión de
2.4 Mbps; finalmente 1xEV-DV (1x Evolution–Data & Voice) soporta servicios de
transmisión de voz y datos al mismo tiempo, mejorando los mecanismos de calidad
(QoS) durante su transmisión, con una velocidad de 3.1Mbps.
Estructura de capas
en cdma2000.
Los
sistemas cdma2000 basan su estructura en el sistema OSI (Open System Interconnection),
el cual se encuentra constituido por siete capas. La ventaja de seguir el
sistema OSI es que cada capa trabaja de manera independiente estableciendo cada
una de ellas comunicación con la capa superior e inferior inmediatas por medio
de protocolos.
La estructura específica para el sistema cdma2000 en base al
sistema OSI es la mostrada en la figura 4.3. En ella se observa que la capa de
enlace se encuentra dividida en dos subcapas, siendo estas: la MAC (Media
Access Control, Control de Acceso al Medio), y
LAC (Link Access Control, Control de Acceso al Enlace). Por su parte las
capas superiores se encuentran integradas, y se encargan principalmente de los
servicios de voz, de envío de datos y señalización.
Al tener cdma2000 una estructura de capas le permite
soportar servicios multimedia, tomando en consideración los siguientes aspectos,
Capacidad para soportar múltiples sesiones, pudiendo ser éstas una combinación
de diferentes tipos de servicios (voz, datos por paquetes o por conmutación de
circuitos).
- Mecanismos de control tomando en consideración la calidad de los servicios (Quality of Services QoS).
- Tener un sofisticado Control de Acceso al Medio (MAC), que haga al sistema trabajar de manera eficiente.
En el siguiente esquema se presenta la estructura de capas
del sistema IS-95 y CDMA2000, observando que los mecanismos agregados para CDMA2000
son precisamente los aspectos mencionados en líneas anteriores.
Capas Superiores.
Cdma2000 es una tecnología de radiotransmisión flexible de
estructura abierta ante la inclusión de servicios en las capas superiores.
Dentro de los sistemas cdma2000 las capas superiores se encargan de dar
servicios, clasificándose estos en las siguientes categorías.
- Servicios de voz: Se encarga de brindar servicios telefónicos de voz, incluyendo acceso a la PSTN y servicios de voz de móvil a móvil.
- Servicio de datos. Cdma2000 ofrece este servicio entregando la información de un usuario mediante paquetes de datos o por conmutación de circuitos.
- Señalización. Se encarga de controlar la operación de una estación móvil mediante el envío de mensajes dentro del sistema.
Capa de Enlace.
La capa de enlace soporta y controla los mecanismos que se
encargan de los servicios de transporte de información; contando con niveles
variables de calidad en los servicios (QoS Quality of Services)
de acuerdo a las necesidades específicas de cada servicio ofrecido por las
capas superiores. La capa de enlace también lleva a cabo acciones de rastreo de
información lógica y de señalización dentro de los canales soportados,
codificados y modulados en la capa física durante su transporte hacia las capas
superiores.
La capa de enlace es dividida en dos subcapas:
- Link Access Control (LAC)
- Medium Access Control (MAC)
Subcapa LAC
La subcapa LAC se encarga de transportar información
mediante comunicaciones punto a punto a las capas superiores, siendo capaz de
soportar una transmisión escalable y con la capacidad para conocer las
necesidades y cambios en las entidades
de las capas superiores, esto al ser rastreados los canales desde la capa
física mediante información lógica y de señalización.
La subcapa LAC da la QoS que requiere cada entidad de las
capas superiores garantizando una entrega libre de errores, sin embargo cuando
la QoS requerida es mayor a la que puede
ofrecer la subcapa LAC, entonces este servicio es dado directamente por la
subcapa MAC.
A continuación se enlistan las acciones de enlace soportados
por la subcapa LAC
- Señalización de la capa 2 para el sistema IS-95
- Señalización de la capa 2 para el sistema cmda2000
- Paquetizado de información de la capa 2 para sistemas Cdma2000
- Servicio de envío de información mediante circuitos conmutados de la capa 2 para sistemas Cdma2000.
Subcapa MAC
La subcapa MAC se encarga de funciones de control y
administración de recursos dados por la capa física (canales físicos
codificados para envío de información sobre la interface aérea), coordinando el
uso de estos recursos para las entidades de la subcapa LAC.
La subcapa MAC para llevar a cabo sus actividades es
dividida en las siguientes partes:
- Función Convergente Independiente de la Capa Física (The Physical Layer Independent Convergence Function PLICF)
- Función Convergente Dependiente de la Capa Física (The Physical Layer Dependent Convergence Function PLDCF), que a su vez se encuentra subdividida en:
- Instancia Específica PLDCF (The Instance Specific PLDCF)
- Multiplexado y Calidad de los Servicios PLDCF (The PLDCF MUX and QoS sublayer).
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