Agente Max

Mòbils 3G

3G és el diminutiu de la tecnologia de tercera generació i s'utilitza en els estàndards de telèfon mòbil. Els serveis associats amb el 3G comprenen la capacitat de transmetre simultàniament dades de veu (una trucada de telèfon) i dades no de veu (com ara descarregar informació, rebre emails, missatgeria instantània i videoconferències).

La implantació de les xarxes 3G s'ha endarrerit en alguns països degut a l'enorme cost de sol·licitud de llicències de ràdio addicionals. A la majoria de països, les xarxes 3G no utilitzen les mateixes freqüències de ràdio que les xarxes 2G, obligant als operadors a construir una nova xarxa i a sol·licitar noves freqüències (una notable excepció són els Estats Units d'Amèrica, a on el 3G funciona amb la mateixa freqüència que altres serveis). Una altra causa d'endarreriment és l'elevat cost d'actualitzar els equips per al nou sistema. El Japó i Corea del Sud van ser els primers en adoptar el 3G gràcies a que els respectius governs van prioritzar el desenvolupament d'infraestructures tecnològiques. El primer país a on es va introduir el 3G a gran escala va ser el Japó. L'any 2005, prop de la meitat dels abonats utilitzaven només xarxes 3G. S'espera que a finals del 2006, la transició de 2G a 3G s'hagi finalitzat. L'èxit en la introducció del 3G al Japó va mostrar que la videoconferència no era el principal avantatge de les xarxes 3G. En canvi, la descàrrega de música va ser el servei més utilitzat pels abonats.

Tècnicament, les xarxes 3G no són xarxes IEEE 802.11 (també conegudes com a xarxes Wi-Fi. Les xarxes IEEE 802.11 són xarxes de curt rang usades principalment per accedir a Internet, mentre que les xarxes 3G són xarxes telefòniques de gran abast que han evolucionat incorporant accés a Internet de gran velocitat i videoconferència.

Característiques

Les característiques més significatives de la tecnologia mòbil 3G són la gran amplada de banda disponible per a suportar un nombre molt més gran de clients de veu i dades (especialment útil en zones urbanes) i l'augment de la velocitat de transmissió de les dades a un cost més baix que amb 2G.

Les xarxes 3G utilitzen una portadora de canal de 5MHz d'amplada, la qual permet unes velocitats de transferència molt més elevades que amb les xarxes 2G. Aquesta portadora de canal proporciona un ús òptim dels recursos de ràdio per als operadors que han rebut grans i contigus blocs de l'espectre. D'altra banda, també ajuda a reduir el cost d'implementar xarxes 3G al ser capaç de proporcionar altes velocitats de transferència a un gran nombre d'usuaris. 3G també permet la transmissió de 384kbps per a sistemes mòbils i 2Mbps per a sistemes estacionaris. Els usuaris de 3G disposaran d'una major capacitat i una eficiència millorada de l'espectre, el qual els permetrà tenir accés a un roaming global entre les diferents xarxes 3G.

L'estàndard 3G

International Telecommunications Unit (ITU): L'IMT-2000 està format per 6 interfícies de ràdio:

• W-CDMA
  
• CDMA2000
  
• CDMA2001
  
• TD-CDMA / TD-SCDMA
  
• UWC-136 (sovint implementat amb EDGE)
  
• DECT

Xarxes i estàndards

Xarxes cel·lulars:

• GSM 850MHz


• GSM 900MHz
  
• GSM 1800MHz


• GSM 1900MHz


• CMDA 800MHz


• CDMA 1900MHz


• CDMA 2100MHz


• UMTS 800MHz


• UMTS 850MHz


• UMTS 900MHz


• UMTS 1800MHz


• UMTS 1900MHz


• UMTS 2100MHz


• iDEN 800MHz


• iDEN 900MHz


• PHS


• TDMA


• FDMA
  

Estàndards de dades per a mòbils:

• CSD


• HSCSD


• GPRS


• EDGE


• UMTS


• HSDPA


• cdmaOne


• CDMA2000 1x


• CDMA2000 1xEV-DV


• CDMA2000 1xEV-DO


• WCDMA


• FOMA

Problemes

Tot i que el 3G s'ha introduït exitosament als mercats asiàtics i europeus, existeixen una sèrie de problemes per als proveïdors i per als usuaris:

• Cost molt elevat de les llicències d'explotació dels serveis 3G.


• Grans diferències en els termes de les llicències.


• La majoria de les empreses de telecomunicacions estan fortament endeutades, cosa que fa que construir noves infraestructures per a les xarxes 3G sigui un risc.
  
• Suport dels Estats als operadors amb problemes econòmics.


• Efectes negatius per a la salut de les ones electromagnètiques.


• Cost i mida dels telèfons mòbils 3G.


• Falta de serveis 3G per als usuaris.


• Falta de cobertura degut a que és un servei molt nou.


• Elevats preus dels serveis 3G en alguns països, inclòs l'accés a Internet.

Més

S'estima que hi ha prop de 60 xarxes 3G a més de 25 països. A l'Àsia, Europa i EUA, les companyies de telecomunicacions utilitzen tecnologia WCDMA amb el suport de prop de 100 terminals designats per operar en xarxes mòbils 3G. Al 2001, NTT DoCoMo (una de les principals companyies de telecomunicacions al Japó), va ser la primera empresa en llançar una xarxa WCDMA comercial. La introducció dels serveis 3G a Europa va començar a l'any 2003. La xarxa 3G a Europa va rebre un fort impuls quan el parlament europeu va suggerir que els operadors 3G haurien de cobrir el 80% de la població de la Unió Europea a finals del 2005. D'altra banda, a l'Àfrica, Vodafone Egipte (també coneguda com a CLICK GSM) proveirà aquest tipus de servei a Egipte a mitjans de 2007.

Bluetooth

El Bluetooth és una especificació industrial per les Xarxes d'Àmbit Personal (PAN, Personal Area Network) Sense fil, bàsicament és refereix a que serveix per connectar els dispositius que podem portar a sobre o a una distancia pròxima.

Amb el Bluetooth, podem obtenir una forma de connectar i intercanviar informació entre dispositius com Ordinador de butxaca,Telèfon mòbil,Ordinador portàtil, Impressora i Fotografia digital a través d'una forma segura, de baix cost a través d'Ones de ràdio de baixa freqüència.

El Bluetooth permet a aquests dispositius comunicar-se quan estan a l'abast, encara que no estiguin a la mateixa habitació, fins a un límit de 100 Metres entre ells depenent de la classe de potencia del producte. Els productes poden estar disponibles en alguna d'aquestes tres classes de potencia:

• Classe 3 (1 MW és la més rara, i ens permet una transmissió de 10 Centímetre a un màxim de 1 Metre
• Classe 2 (2.5 mW) és més comuna i ens permet una distancia de fins a 10 Metres
• Classe 1 (100 mW) té l'abast més gran, de fins a 100 Metres tot i que el consum més elevat.

Utilitats

Des del punt de vista dels Ordinadors de butxaca, és útil per Impressora, connectar a Internet i enviar missatges, fotos o Fax amb el Telèfon mòbil o un altre Ordinador. En cada cas caldrà disposar d'una Impressora, telèfon mòbil o ordinador que disposin d'una connexió Bluetooth.

També permet connectar l'ordinador de butxaca a uns auriculars, un Lector de MP3, una Càmera de fotos o un GPS, per exemple. Un dels avantatges per a un usuari d'ordinadors de butxaca, per exemple, és poder fer servir els mateixos auriculars per al telèfon mòbil que per a escoltar MP3.

El SIG ha intentat impulsar que els dispositius tècnics que permeten incloure aquesta connexió tinguessin un preu molt assequible, baix consum i fossin aparells petits. El preu actual d'un Xip que permet incloure aquesta connexió ronda els 5 Euros. A mesura que és més fàcil aconseguir-lo, el preu dels xips ha anat baixant.

Això fa que cada cop més els telèfons d'alta i mitja gamma inclouen de sèrie aquesta Connexió sense fil. Si els aparells portàtils segueixen disminuint de mida, i les necessitats de connexió entre ells augmenta, aquesta tecnologia té més probabilitats de consolidar-se.

Cada cop més ordinadors de butxaca, telèfons mòbils, impressores i ordinadors disposen de connexió Bluetooth.

Història

Va ser impulsada per un grup d'empreses, encapçalat per Nokia, Ericsson, IBM, Intel i Toshiba, anomenat Grup d'Interès de Bluetooth (SIG) l'any 1999. Més tard centenars d'empreses s'hi han afegit (com ara One2One, Motorola, Qualcomm, Compaq, Dell, Intel, Microsoft, 3Com Palm, VLSI, Xircom, Psion Dacom i Lucent).

Va agafar el seu nom del rei danés Viking Harald Blåtand (Bluetooth en anglès).

Tecnologia

Treballa en una banda lliure de l'espectre electromagnètic, per a la qual no cal llicència (a 2.45 GHz). La velocitat de transmissió teòrica és de 1 Mbps (versió 1.x) tot i que la màxima en un sol sentit amb una connexió asíncrona és de 720 Kbps.

El Bluetooth porta incorporat diverses mesures de seguretat.

A més de les versions prototip, hi ha hagut tres versions aprovades del protocol, la versió 1.0, amb molts errors d'interoperabilitat, la versió 1.1, que va solucionar els principals problemes de la versió anterior, i la versió 1.2, més orientada a multimèdia i que millora la fiabilitat i la seguretat. Cada nova versió és compatible endarrere, és a dir, permet connectar amb tots els dispositius de les versions anteriors, en les condicions que aquests necessitin. La nova versió 2.0 es va publicar a principis del 2006 i millora la velocitat de transmissió fins a 3 Mbps aplicant EDR (Enhanced Data Rate).

El nom adoptat pel IEEE de l'estàndard és 802.15.1.

Es tracta d'un estàndard obert, tot i que els seus drets pertanyen al grup SIG i per tant ningú que no hi pertanyi pot construir un aparell amb la seva funcionalitat.

Un dels avantatges dels xips amb tecnologia bluetooth es el seu baix consum. Per exemple, un xip Wi-Fi consumeix típicament cap a 7 watts, i un de bluetooth classe 2 (típicament un mòbil) cap a 2.5 miliwatts, menys de una mil·lèsima part.

Implantació

En l'actualitat gairebé tots els ordinadors de butxaca, ordinadors portàtils i telèfons mòbils nous són compatibles amb tecnologia bluetooth de sèrie.

Molts fabricants de cotxes inclouen també com a opció equipament de mans lliures basat en bluetooth, sovint acompanyat de control per veu, ja que és una opció més còmoda que els mans lliures tradicionals Ὰno cal fer cap connexió ni prémer cap botó per començar a fer servir el mans lliures.

Xarxes sense fils

Les xarxes sense fil (en anglès wireless) són aquelles que es comuniquen per un medi de transmissió no guiat (sense cables) mitjançant ones electromagnètiques. La transmissió i la recepció es realitza a través d'antenes. Tenen avantatges com ara la ràpida i fàcil instal·lació de la xarxa sense la necessitat de tirar cablejat, permeten la mobilitat i tenen menys costos de manteniment que una xarxa convencional.

TIPUS

Segons la grandària que té cada xarxa, és a dir, la seva cobertura, es poden classificar en diferents tipus:
-WPAN (Wireless Personal Area Network, Wireless PAN)
En aquest tipus de xarxa de cobertura personal, hi ha tecnologies basades en HomeRF (estàndard per connectar tots els telèfons mòbils de la casa i els ordinadors mitjançant un aparell central); Bluetooth (protocol que segueix l'especificació IEEE 802.15.1); ZigBee (basat en l'especificació IEEE 802.15.4 i utilitzat en aplicacions com la domòtica, que requereixen comunicacions segures amb taxa d'enviament de dades baixa i maximització de la vida útil de les seves bateries, baix consum); RFID (sistema remot d'emmagatzematge i recuperació de dades amb el propòsit de transmetre la identitat d'un objecte (similar a un número de sèrie únic) mitjançant ones de ràdio).

·COBERTURA I ESTÀNDARDS
-WLAN (Wireless Local Area Network, Wireless LAN)
En les xarxes d'àrea local podem trobar tecnologies sense fils basades en HiperLAN (de l'anglès, High Performance Radio LAN), un estàndard del grup ETSI, o tecnologies basades en Wi-Fi (Wireless-Fidelity), que segueixen l'estàndard IEEE 802.11 amb diferents variants.
-WMAN (Wireless Metropolitan Area Network, Wireless MAN)
Per xarxes d'àrea metropolitana trobem tecnologies basades en WiMax (Worldwide Interoperability for Microwave Access, és a dir, Interoperabilitat Mundial per Accés per Microones), un estàndard de comunicació sense fil basat en la norma IEEE 802.16. WiMax és un protocol semblant a Wi-Fi, però amb més cobertura i ample de banda. També podem trobar altres sistemes de comunicació com LMDS (Local Multipoint Distribution Service).
-WWAN (Wireless Wide Area Network, Wireless WAN)
En aquestes xarxes trobem tecnologies com UMTS (Universal Mobile Telecommunications System), utilitzada amb els mòbils de tercera generació (3G) i succesora de la tecnologia GSM (per mòbils 2G), o també la tecnologia digital per telèfons mòbils GPRS (General Packet Radio Service).

CARACTERÍSTIQUES

Segons el rang de freqüències utilitzat per transmetre, el medi de transmissió poden ser les ones de ràdio, les microones terrestres o per satèl·lit, i els infraroigs, per exemple. Depenent del medi, la xarxa sense fil tindrà unes característiques o unes altres:
Ones de ràdio: les ones electromagnètiques són omnidireccionals, així que no són necessàries les antenes parabòliques. La transmissió no és sensible a les atenuacions produïdes per la pluja ja que s'opera en freqüències no gaire elevades. En aquest rang es troben les bandes des de l'ELF que va de 3 a 30 Hz, fins la banda UHF que va dels 300 als 3000 MHz.
Microones terrestres: s'utilitzen antenes parabòliques amb un diàmetre aproximat d'uns tres metres. Tenen un abast de quilòmetres, però amb el desavantatge que l'emissor i el receptor han d'estar perfectament aliniats. Per això, s'acostumen a utilitzar en enllaços punt a punt a distàncies curtes. En aquest cas, l'atenuació produïda per la pluja és més important ja que s'opera a una freqüència més elevada. Les microones comprenen les freqüències des d'1 fins a 300 GHz.
Microones per satèl·lit: es fan enllaços entre dues o més estacions terrestres que s'anomenen estacions base. El satèl·lit reb el senyal (anomenat senyal ascendent) en una banda de freqüència, l'amplifica i el retransmet en una altra banda (senyal descendent). Cada satèl·lit opera en unes bandes concretes. Les fronteres freqüencials de les microones, tant terrestres com per satèl·lit, amb els infraroigs i les ones de ràdio d'alta freqüència es barregen bastant, així que pot haver-hi interferències amb les comunicacions en determinades freqüències.
Infraroigs: s'enllacen transmissors i receptors que modulen la llum infraroja no coherent. Han d'estar aliniats directament o amb una reflexió en una superfície. No poden atravessar les parets. Els infraroigs van des de 300 GHz fins a 384 THz.

APLICACIONS

Les bandes més importants amb aplicacions sense fils, del rang de freqüències que abarquen les ones de ràdio, són la VLF (comunicacions en navegació i submarins), LF (ràdio AM d'ona llarga), MF (ràdio AM d'ona mitjana), HF (ràdio AM d'ona curta), VHF (ràdio FM i TV), UHF (TV).
Mitjançant microones terrestres, hi ha diferents aplicacions sense fils basades en protocols com Bluetooth o ZigBee per interconnectar ordinadors portàtils, PDAs, telèfons o altres aparells. També s'utilitzen les microones per comunicacions amb radars (detecció de velocitat o altres característiques d'objectes remots) i per la televisió digital terrestre.
Les microones per satèl·lit s'utilitzen per a la difusió de televisió per satèl·lit, transmissió telefònica a llarga distància i en xarxes privades, per exemple.
Els infraroigs tenen aplicacions com ara la comunicació a curta distància dels ordinadors amb el seus perifèrics. També s'utilitzen per a comandaments a distància, ja que així no interfereixen amb altres senyals electromagnètics, per exemple el senyal de televisió. Un dels estàndards més utilitzats per aquestes comunicacions és el IrDA (Infrared Data Association). Altres usos que tenen els infraroigs són tècniques com la termografia, la qual permet determinar la temperatura d'objectes a distància.

La comunicació infraroja

INFRAROIG
L'infraroig, radiació infraroja o llum infraroja (IR) és la part de l'espectre electromagnètic amb una longitud d'ona més llarga que la llum visible però més curta que la radiació de microones. El seu nom significa "per sota del vermell", ja que el vermell és el color de la llum visible amb una major longitud d'ona. La radiació infraroja s'estén al llarg de tres ordres de magnitud amb longituds d'ona d'entre 700 nanòmetres i 1 mil·límetres. L'infraroig s'acostuma a dividr en bandes espectrals determinades:

- Infraroig proper (NIR o IR-A), 0,75–1,4 µm, definits per l'absorció en aigua i usat habitualment en la comunicació per fibra òptica, gràcies a la poca absorció en vidres de SiO2.

- Infraroig mitjà (MIR):
·Infraroig d'ona curta (SWIR o IR-B), 1,4–3 µm, l'absorció en aigua augmenta considerablement a 1450 nm
·Infraroig d'ona mitjana (MWIR o IR-C), 3–8 µm
·Infraroig d'ona llarga (LWIR o IR-C), 8–15 µm

- Infraroig llunyà (FIR), 15–1.000 µm



Tanmateix, aquests termes no són precisos, i s'utilitzen de formes diferents en diversos estudis. En concret, en les longituds d'ona usades en telecomunicacions, l'espectre se subdivideix encara en més bandes, en funció de la resposta de detectors, amplificadors, fonts i fibres òptiques:

- banda O 1260–1360 nm
- banda E 1360–1460 nm
- banda S 1460–1530 nm
- banda C 1530–1565 nm
- banda L 1565–1625 nm
- banda U 1625–1675 nm



APLICACIONS
La radiació infraroja està associada sovint a la calor, ja que els objectes a temperatura ambient o superior emeten radiació principalment concentrada en la banda de l'infraroig mitjà. Això permet utilitzar els infraroigs per determinar la temperatura d'objectes a distància (se'n coneix l'emissivitat). Aquesta tècnica s'anomena termografia o, en el cas d'objectes molt calents, pirometria. La termografia s'utilitza bàsicament en aplicacions industrials i militars. Els infraroigs també s'utilitzen en els equips de visió nocturna quan la quantitat de llum visible és insuficient per veure els objectes: la radiació es rep i després es reflecteix en una pantalla; els objectes més calents es converteixen en els més lluminosos.

Un ús molt comú és el que fan els comandaments a distància, que generalment utilitzen els infraroigs en comptes d'ones de ràdio ja que així no interfereixen amb altres senyals electromagnètics com els senyals de televisió. Els infraroigs també s'utilitzen per a comunicar a curta distancia els ordinadors amb els seus perifèrics (els aparells que utilitzen aquest tipus de comunicació compleixen generalment un estàndard publicat per la Infrared Data Association.)



DESCOBRIMENT
Els infraroigs van ser descoberts a començaments del segle XIX per William Herschel va col·locar un termòmetre de mercuri sobre l'espectre solar obtingut per un prisma de cristall, amb la finalitat de mesurar la calor emesa per cada color. Va descobrir que la calor era més forta al costat de l'extrem vermell de l'espectre i va observar que allí no havia llum. Aquesta és la primera experiència que mostra que la calor pot transmetre's per una forma invisible de llum. Els primers detectors de radiació infraroja eren bolòmetres, instruments que captaven la radiació infraroja per l'augment de temperatura produït en un detector.