Antes de empezar con la unidad es importante definir el concepto de radiocomunicación. Pues bien, no es más que un sistema de comunicación cuya transmisión se basa en enviar ondas electromagnéticas a una cierta frecuencia.

A continuación se explicará cómo se realiza esta transmisión, qué características tienen esas ondas y a qué frecuencia se transmite.

Anteriormente hemos dicho que un sistema de radiocomunicación se transmite a una cierta frecuencia, en este apartado las estudiaremos con el nombre de radiofrecuencia.

¿Qué son las radiofrecuencias? Son todas aquellas frecuencias que se utilizan para transmitir ondas de radio en los sistemas de radiocomunicación.

Estas radiofrecuencias van desde 30 kHz hasta los 300 Ghz y se clasifican en bandas de la siguiente manera realizada por la UIT:

Clasificación Radiofrecuencias

Nº de Banda	Margen de frecuencia	Longitud de onda	Abreviatura	Designación de frecuencia
4	3-30 kHz	100-10 km	VLF	Muy baja frecuencia.
5	30-300 kHz	10-1 km	LF	Baja frecuencia.
6	300-3.000 kHz	1 km-100 m	MF	Frecuencia media.
7	3-30 MHz	100-10 m	HF	Alta frecuencia.
8	30-300 MHz	10- 1 m	VHF	Muy alta frecuencia.
9	300-3.000 MHz	1m -100 mm	UHF	Ultra alta frecuencia.
10	3-30 GHz	100-10 mm	SHF	Super alta frecuencia.
11	30-300 GHz	10- 1 mm	EHF	Frecuencia extremadamente alta.

Al conjunto de radiofrecuencias se le llama espectro, que es un bien de dominio público, cuya titularidad, gestión, planificación, administración y control corresponden al Estado. Por esta razón al espectro radioeléctrico se le conoce como dominio público radioeléctrico.

Hemos visto que en los sistemas de radiocomunicación se transmiten ondas de radio a una cierta frecuencia, pues bien, a continuación se explicará cómo se transmiten estas ondas electromagnéticas en el espacio.

Las ondas de radio son unas radiaciones no visibles por el ojo humano, debido a la frecuencia a la cual trabajan, que se pueden transmitir de diferentes maneras, dependiendo de la frecuencia y distancia entre el transmisor y el receptor.

Existen dos tipos de propagación: la terrestre y la espacial.

A continuación en el siguiente enlace podrás ver una presentación donde se explica claramente estos dos tipos de propagación.

Aplicación de las distintas propagaciones

BANDA	FRECUENCIA	MODO DE PROPAGACIÓN	UTILIZACIÓN TÍPICA
VLF	3-30 Khz.	Onda de superficie.	Radionavegación, servicio móvil marítimo.
LF	30-300 Khz.	Onda de superficie.	Frecuencias patrón.
MF	300 Khz-3 Mhz.	Onda de superficie. Onda ionosférica.	Radiodifusión.
HF	3-30 Mhz.	Onda ionosférica. Onda superficie.	Servicio fijo. Servicios móviles. Radiodifusión.
VHF	30-300 Mhz.	Onda de espacio. Dispersión ionosférica.	Servicios móviles, radiodifusión sonora y televisión, radionavegación y servicio fijo.
UHF	300 Mhz-3 Ghz.	Onda de espacio. Dispersión troposférica.	Servicio fijo (radioenlaces), servicios móviles, radiodifusión, servicio fijo.
SHF	3-30 Ghz.	Onda de espacio.	Servicio fijo (radioenlaces terrenales), telecomunicación y radiodifusión por satélite y radionavegación.

Un sistema de radiocomunicación puede utilizar señales analógicas o señales digitales para transmitir la información, pero también puede utilizar un sistema de comunicación analógico o digital para transmitirla, independientemente de la información que utilice.

El diagrama de bloques de un sistema de comunicación completo se muestra a continuación y en él se observan todos los procesos que sufre la señal. No todos los bloques son utilizados siempre, va a depender del tipo de sistema y del tipo de señales utilizadas.

En el caso de un sistema de comunicación analógico se envía información en forma de onda, y su objetivo es enviar datos solo modificando una de sus características, amplitud, frecuencia o fase. Este sistema puede utilizar señales analógicas y señales digitales. En este último caso necesitarán de un dispositivo para adaptar la señal digital al sistema analógico.

Para realizar lo anterior es necesario modular la información. Este proceso consiste en modificar las características de la información para poder ser transmitida y recibida mejor. Para conseguir esto la señal que contiene la información (señal portadora) se mezcla con una señal moduladora.

Dependiendo del parámetro que se modifique en la señal portadora se tendrán diferentes tipos de modulación, algunos de ellos son:

• Modulación en amplitud (AM).
• Modulación en frecuencia (FM).
• Modulación de fase (PSK).
• Y muchas otras.

En el proceso de recepción se realiza la función inversa, de modulación, que consiste en recuperar la onda portadora.

En el caso de un sistema de comunicación digital las señales deben ser modificadas y sufrir una serie de procesos para poder ser enviadas; estos procesos son los siguientes:

• Codificación de la fuente, se encarga de eliminar la información redundante que contiene la señal original.
• Encriptador, se encarga de cifrar y autentificar la información para proporcionar confidencialidad a las comunicaciones.
• Codificación del canal, añade información redundante a la señal con el fin de protegerla frente a errores.
• Multiplexador, combina datos de distintas fuentes formando un único flujo de información.
• Modulación, dar forma a la señal de transmisión. Tal y como se te explicó anteriormente en el sistema analógico.
• Acceso múltiple, permite que las señales procedentes de distintas fuentes puedan compartir el medio físico de transmisión. Este bloque es muy parecido al del multiplexador, con la diferencia de que en este caso la señal ya está modulada.

Al margen de estos pasos, si la señal que se pretende enviar es analógica, esta debe ser digitalizada.

Los sistemas de radiocomunicación se caracterizan porque se producen gracias a los movimientos de un campo eléctrico y un campo magnético. Al fenómeno físico que se genera entre estos dos campos se denomina onda electromagnética.

Las propiedades de estas ondas electromagnéticas son las siguientes:

• No necesitan ningún medio de transmisión.
• Su velocidad de propagación depende del medio físico; en el vacío viajan a la velocidad de la luz, 300000 km/s.
• Están compuestas por un campo eléctrico y magnético, que son perpendiculares entre sí y a la dirección de propagación.
• Sus parámetros característicos son: la amplitud, la frecuencia, la longitud de onda y la velocidad de propagación.
• En función de su trayectoria pueden tener una polarización u otra.
• Pueden sufrir interferencias y ruido.

Los sistemas de radiocomunicaciones se pueden clasificar según el tipo de información que transmitan a través de sus ondas electromagnéticas.

Así tenemos:

• Sistemas de voz.
  
• Sistemas de voz y datos.
  
• Sistemas de voz e imagen.
  
• Sistemas de voz, imagen y datos.
  
• Sistemas de datos.

Cada uno de los sistemas anteriores se basa en un protocolo, que no es más que un conjunto de normas y estándares que permite la comunicación entre sistemas, estas reglas permiten que la información se transmita sin error y con un cierto orden.

Por ejemplo la televisión digital terrestre en España se basa en el protocolo DVB-T, Internet se basa en el protocolo TCP/IP, así entre otros muchos más protocolos que existen, para controlar cada uno de los sistemas de radiocomunicación.

Las redes en los sistemas de telecomunicación se pueden clasificar dependiendo de la movilidad de sus usuarios o equipos, en redes móviles y fijas.

En las redes fijas el emisor y el receptor están siempre en el mismo lugar, por lo tanto puede estar conectados físicamente o utilizar el espectro radioeléctrico para comunicarse.

En las redes móviles el emisor y el receptor están en movimiento. Debido a la viabilidad de la red, su funcionamiento se basa en la radiocomunicación.

Las redes se forman gracias a enlaces de comunicación, y dependiendo de la forma de enlazarse se tiene una topología u otra.

Las topologías utilizadas en las redes de radiocomunicación, ya sean móviles o fijas, son:

A continuación en el siguiente enlace podrás conocer en una presentación las diferentes topologías que existen.

Existen muchos tipos de servicios y tecnologías en los sistemas de radiocomunicaciones. Además debemos tener en cuenta que el mundo de las telecomunicaciones evoluciona a pasos agigantados, por lo que aparecerán muchos servicios nuevos que sustituyan a los existentes.

Las tecnologías van a depender del tipo de red, del tipo de transmisión y frecuencia utilizada.

Existen otras tecnologías y servicios importantes que debes conocer, como la Televisión analógica, la TDT, la TV por satélite, la radio FM y la radio DAB, que son servicios de radiodifusión que veremos con más detenimiento en el apartado siguiente.

Los servicios de radiodifusión se clasifican generalmente en sistemas terrestres y satélite, y cada uno de ellos puede ser analógico o digital.

La radiodifusión terrestre se caracteriza por utilizar ondas de superficie, y porque el emisor y el receptor necesitan un contacto visual; debido a esto necesitan una red de repetidores para poder difundir la señal.

¿Qué es un remisor? Es un sistema ubicado en el límite de cobertura, que recibe la señal, le cambia la frecuencia para evitar interferencias, y la vuelve a enviar a la zona nueva de cobertura.

La red de difusión de un país está formada por un conjunto de radioenlaces, emisores y remisores, con una estructura de estrella múltiple con centros nodales, regionales y locales, dependientes unos de otros.

Los centros regionales pueden ser remisores o emitir sus propios programas.

Paralelamente tenemos otra red de radioenlaces que se encargan de:

• Transmisiones internas entre centros nodales y/o regionales, y asegurar el suministro de señal.
• También establecen comunicación con el centro de producción de señales.

La radiodifusión satélite se caracteriza por utilizar unos repetidores llamados satélites que describen una órbita geoestacionaria a una altura de 35.806 km. Estos satélites se encargan de transmitir y recibir información con las estaciones terrenales y trabajan en la banda de frecuencia FSS (10,6 a 12,75 Ghz).

Anteriormente se ha visto la definición de estación base dentro del servicio PMR, a continuación se verá este concepto de manera más amplia y clara.

Una estación base es una estación generalmente fija, que transmite y recibe información, desde y hacia estaciones móviles y otras estaciones base.

Las estaciones base suelen ser fijas, debido a la infraestructura que requieren, como antenas de gran tamaño, dispositivos de control pesados, etc. Pero en ocasiones debido a las circunstancias de la red o servicio, es necesario que estas estaciones sean móviles, es decir se puedan trasladar de un lugar a otro.

Algunos ejemplos de esto son las estaciones base de televisión y radio para poder realizar conexiones en directo, normalmente están ubicadas dentro de un camión donde tienen antenas en la parte superior del vehículo y unidades de control en el interior.

Otro ejemplo son las estaciones base de sistemas de telefonía móvil, como TETRA o PMR, para ello algunos fabricantes han diseñado dispositivos integrados dentro de un maletín.

Los radioenlaces de radio y televisión se establecen entre puntos fijos y situados en la superficie terrestre.

Los radioenlaces pueden ser activos o pasivos:

• Los activos amplifican la señal.
• Los pasivos únicamente cambian la dirección del haz radioeléctrico.

Las características principales de los radioenlaces son las siguientes:

• Transmiten señales multiplexadas.
• Modulación por portadora.
• En una estación repetidora se necesitan dos frecuencias, una para emisión y otra para recepción. Estas frecuencias deben estar suficientemente separadas para que no haya interferencias.
• Con arreglo a su capacidad se pueden clasificar en radioenlaces de baja capacidad, capacidad media y alta capacidad.
• También pueden ser analógicos y digitales.
• En los radioenlaces analógicos la portadora se modula en frecuencia. Este tipo de sistema ya no se utiliza.
• En los radioenlaces digitales se realiza una modulación digital tipo PSK.

Una red de telecomunicación está formada por dos tipos de redes, la red de transporte y la red de acceso.

La red de transporte es la encargada de controlar el tráfico de la información y hacerla llegar a la red de acceso.

La red de acceso es el tramo final de la misma que une el usuario final con el resto de la red.

Así, en una red de radiodifusión la comunicación entre los distintos reemisores formaría la red de acceso, mientras que el intercambio de información entre un reemisor y la antena de recepción del usuario formaría la red de acceso.

Las redes de acceso pueden ser: dedicadas o genéricas.

Las redes de acceso dedicadas son redes exclusivas de un solo servicio, es decir, hay una red diferente para cada servicio. Las redes de radio y televisión (servicios vía radio fijos terrestre), son un ejemplo de redes dedicadas. El servicio de radio FM tiene una red de repetidores, emisores y receptores exclusivos.

Las redes de acceso genéricas son redes abiertas y flexibles, que se puede utilizar para distintos servicios y así poder aprovechar su infraestructura. Este tipo de redes es posible gracias a la digitalización de la información.

Las tecnologías utilizadas en las redes de acceso dedicadas de los servicios fijos terrestres vía radio, son la televisión analógica, televisión digital terrestre, la radio FM y la radio DAB. Todos estos servicios han sido descritos en el apartado 2.5. de la presente unidad.

Como muy bien aclara Jaime, es necesario conocer toda la normativa relacionada con las radiocomunicaciones para poder trabajar en este campo de una manera adecuada y saber recurrir a ella cuando nos haga falta.

La normativa de las radiocomunicaciones es regulada por diversos organismos, como son:

• I.T.U. Unión Internacional de las Telecomunicaciones, es un organismo de naciones unidas que abarca los sectores de radiocomunicación, normalización y desarrollo. El organismo de las radiocomunicaciones es el I.T.U.-R.
• Parlamento Europeo y Consejo, se encarga de normalizar las telecomunicaciones a nivel europeo.
• Ministerio de Asuntos Económicos y Transformación Digital, a través de la Secretaria de Estado de Digitalización e Inteligencia Artificial y la  Secretaría de Estado de Telecomunicaciones e Infraestructuras Digitales, tiene la función de regular este sector a nivel nacional.

La definición de las siglas PMR es Private Mobile Radio. Es un sistema de comunicaciones móviles de radiotelefonía privada. Se caracteriza por tener una cobertura básicamente local y en principio no es muy frecuente que estén conectados a la red telefónica pública conmutada (RTC). Su finalidad es la de establecer una comunicación entre dos puntos, siendo al menos uno de ellos móvil. El servicio básico que ofrecen es el telefónico (transmisión de voz), aunque también facilitan transmisión de datos, entre otros servicios especiales, tales como: llamada selectiva, telemando y telemedida, localización de vehículos y prioridades de llamadas.

ESTRUCTURA Y FUNCIONAMIENTO.

Consta de los siguientes elementos:

• Estaciones Fijas. Son estaciones radioeléctricas no previstas para su utilización en movimiento. Hay diversas categorías de estaciones fijas en el servicio móvil.
  • Estación Base: es una estación radioeléctrica fija, cuyo funcionamiento puede ser controlado directamente desde una unidad de control.
  • Estación de Control: es una estación fija cuyas transmisiones se utilizan para controlar automáticamente las emisiones o el funcionamiento de otra estación de radio (generalmente una estación base o repetidora) en un emplazamiento específico.
  • Estaciones Repetidoras: son estaciones fijas que retransmiten las señales recibidas y que, por sus características técnicas y situación estratégica, permiten el logro de una cobertura determinada del sistema.
• Estaciones Móviles. Es una estación radioeléctrica del servicio móvil prevista para su utilización en un vehículo en marcha o que efectúa paradas en puntos indeterminados. Dentro de este grupo estaría también los terminales portátiles o de mano.
• Equipos de Control. El conjunto de equipos de control lo forman los dispositivos necesarios para el gobierno de las estaciones de base, la generación y recepción de llamadas, localización e identificación de vehículos, transferencia de llamadas a red telefónica privada, señalización de canales, etc. En las comunicaciones de datos se incluyen aquí los terminales de datos ( pantallas, impresoras), así como los miniordenadores y controladores.

CARACTERÍSTICAS.

A continuación se enuncian las características básicas de los sistemas PMR. Estas características nos ayudarán a tener una visión general del concepto de servicio PMR.

• La cobertura suele ser de tipo local o regional.
• Se requiere de acceso rápido del despacho a los terminales móviles y viceversa.
• Las llamadas de móvil a móvil deben ser posibles y de establecimiento rápido.
• Las llamadas son frecuentes y de corta duración.
• Deben poder realizarse llamadas a grupos específicos de móviles y llamadas generales a todos los móviles.
• Se deben poder constituir agrupaciones de usuarios para el desarrollo de comunicaciones de grupo.
• Los sistemas funcionan en simplex o semidúplex con PTT (PushToTalK) y en régimen de espera.
• Las conexiones telefónicas suelen hacerse a través de centralitas privadas (PABX).

El servicio TETRA (Transeuropean Trunking Radio) es un estándar europeo de redes radio trunking digitales avanzadas. Es un servicio de telefonía móvil que se presta en una determinada zona geográfica a un colectivo de personas como bomberos, equipos de salvamento, policía, ambulancias, industrias o compañías de distribución, y capaz de establecer la comunicación en condiciones adversas. Permite la transmisión de voz y datos en distintas modalidades. Este sistema está desarrollado por la ETSI (Instituto Europeo de Estandarización de Telecomunicaciones), para cubrir las necesidades de comunicaciones de datos y voz de redes privadas de radio (PMR) que tienen que enfrentarse a la congestión de tráfico y a una demanda creciente de servicios de voz y datos. Esto se consigue gracias a que la tecnología digital, ofrece, una amplia gama de facilidades y servicios.

Este sistema Trunking digital asigna las frecuencias libres entre los diferentes grupos cerrados de usuarios, por lo que no existe correspondencia grupofrecuencia, y establece una cola de espera de llamadas, asignando diferentes prioridades a cada llamada.

ESTRUCTURA Y FUNCIONAMIENTO.

El servicio Tetra tendrá la misma estructura que el sistema de comunicaciones móviles, que se ha descrito anteriormente, en PMR.

CARACTERÍSTICAS.

Las características del servicio TETRA serán descritas a continuación de forma clara y sencilla, para obtener una visión general del servicio.

• Comunicaciones dúplex de voz y datos.
• Alta velocidad de transmisión de datos (hasta 28.8 Kbit/s).
• Diseño específico para transmisión optimizada de datos por paquetes.
• Nuevas aplicaciones como telemedida y transmisión de video lento.
• Múltiples servicios suplementarios.
• Seguridad de las comunicaciones.
• Amplia gama de interfaces para interfuncionamiento con redes externas.

El servicio GSM (Global System for Mobile Communications) es un estándar internacional de comunicaciones. Es una red telefónica móvil terrestre completa de naturaleza digital. Proporciona a usuarios fijos y móviles la intercomunicación con abonados o con recursos de otras redes fijas o móviles, incluidos los servicios asociados a ellas. El funcionamiento es sencillo: la voz se convierte en una señal digital codificada, que es transmitida hasta un terminal encargado de descodificarla. Está previsto para transmitir datos RDSI a 64 Kbps pero con limitaciones de coste y ancho de banda.

GSM emplea TDMA (Time División Múltiple Access) entre estaciones en un par de canales de radio de frecuencia dúplex. Este sistema tiene cuatro versiones: GSM-850, GSM-900, GSM-1800 y GSM-1900. El primero y el último son utilizados en América y los otros dos en Europa y Japón.

Inicialmente, GSM utilizó la frecuencia de 900 MHz, pero después las redes de telecomunicación pública utilizaron las frecuencias de 1800 y 1900 MHz, con lo cual es habitual que los teléfonos móviles de hoy en día sean tribanda.

Una conexión GSM se puede dedicar a voz y a datos. Una llamada de voz utiliza un codificador GSM para transmitir sonido sobre un enlace digital de 9600 bps. Una conexión de datos, permite que el usuario utilice el móvil como un módem de 9600 bps.

ESTRUCTURA Y FUNCIONAMIENTO.

La red GSM está formada por varias entidades interconectadas. Basándose en la estructura de un sistema de comunicaciones móviles, explicado en un apartado anterior, tenemos:

• Estación móvil (terminal de usuario). Está formada por un terminal telefónico y una tarjeta inteligente (SIM), para almacenar datos de usuario y comunicarse independientemente del terminal.
• Estación base. Controla las comunicaciones de radio del terminal. Esta dividida en dos unidades conectadas por un interfaz denominado Abis.
  • Estación de transmisión: está encargada de gestionar las comunicaciones por radio con las estaciones móviles.
  • Controlador de la estación. Su misión es gestionar los recursos de radio de una o varias estaciones de transmisión, enlazándolas con el centro de conmutación de servicios móviles.
• Sistema de red. Se encarga de realizar las conexiones entre usuarios. Su componente principal es el centro de conmutación de servicios móviles, que se encarga de:
  • Registrar y verificar las comunicaciones y actualizar la localización del usuario.
  • Gestionar los problemas de saturación.
  • Direccionar llamadas.
  • Interconectar a los usuarios entre sí y con la red telefónica fija.

CARACTERÍSTICAS.

En este apartado se describirán las principales características del servicio móvil GSM.

• La principal ventaja que ofrece este sistema, es que permiten roaming automático dentro del las fronteras del país donde está la red instalada, así como la posibilidad de roaming internacional.
• El abonado a RTC o RDSI, no necesita conocer la posición del abonado a la red GSM a la que está llamando, ya que las llamadas son encaminadas automáticamente hacia la posición en la que se encuentra el abonado.
• Está abierto a operar con servicios propios de la RDSI, también con servicios de mensajería de las redes fijas a través de las recomendaciones X.400.
• Gran seguridad, ya que todas las conversaciones están cifradas, evitando así las posibles escuchas en la red.
• Permite la transmisión de voz y datos, siempre en formato digital y encriptado, lo que hace casi imposible la intervención de las comunicaciones.
• Al igual que en la red RDSI las redes GSM, disponen de un canal de control (canal D en los accesos RDSI) que permiten entre otras facilidades, la identificación del número llamante, el envío y recepción de mensajes cortos en formato texto (SMS, Sort Message Send), multiconferencia, llamada en espera, y otros.
• Utilización más eficiente del espectro, con células más pequeñas.
• Menor consumo de energía.
• El sistema GSM permite la conexión con la red conmutada telefónica y con la RDSI (Red de servicios integrados) y permite ofrecer al usuario telefonía, transmisión de datos (hasta 9.600 bit/s), facsímil del grupo III, conexión a sistemas de correo electrónico (X-400) y envío de mensajes cortos (alfanuméricos) que permite tanto su envío como su recepción desde un terminal móvil, leyéndolos en este último caso, en el visor correspondiente.
• Soporta prestaciones adicionales, como son, desvío de llamada, restricciones de llamadas entrantes o salientes, conferencias a tres, llamada en espera y otras más.
• El terminal a su vez, ofrece prestaciones adicionales como marcación abreviada, repetición del ultimo número marcado, bloqueo del terminal, etc.
• El tema de la seguridad ofrece en este servicio novedades importantes respecto a los actuales (TMA), el uso de tarjeta de usuario para la autentificación de la validez de la llamada; encriptado, que facilita una confidencialidad total (voz, datos e identidad del abonado) e imposibilidad de la utilización de equipos robados mediante la asignación previa de un numero de serie a cada estación móvil.
• En su componente radio se utiliza la banda de frecuencias de 900 MHz con el método TDMA (Acceso por multiplexación en el tiempo), que proporciona ocho canales telefónicos en una misma portadora y una codificación de voz a 13 Kbps, destinándose un octavo de tiempo a cada canal. Esta prevista para un futuro una codificación de voz a velocidad mitad, lo que permitiría la utilización de 16 canales por portadora.

El servicio UMTS (Universal Mobile Telecommunications System o Sistema Universal de Telecomunicaciones Móviles)

El UMTS (Universal Mobile Telecommunications System o Sistema Universal de Telecomunicaciones Móviles) es una tecnología móvil de la llamada tercera generación (3G), sucesora de la tecnología GSM (Global System for Mogile) o 2G. Esta tecnología permite disponer de una mayor resistencia a interferencias que su predecesora, así como la utilización simultánea de conexiones de voz y datos, con velocidades de descarga que pueden alcanzar los 2 Mbit/s para usuarios con baja movilidad o los 144 Kbit/s para aquellos moviéndose en vehículos a gran velocidad. Estas características han hecho que la tecnología 3G sea una de las más extendidas y utilizadas para el acceso a Internet de banda ancha móvil.

Las sucesivas mejoras de la tecnología UMTS han conseguido mayores velocidades de descarga, como es el caso de HSPA ( High Speed Packet Access ) con la que se pueden alcanzar velocidades de hasta 14.4 Mbit/s y la evolución de ésta, HSPA+, que ofrece un máximo teórico de 42 Mbit/s.

Hay que tener en cuenta que la capacidad de ancho de banda de UMTS es compartida por todos los usuarios que se encuentran simultáneamente conectados a una misma estación base, y al mismo tiempo la calidad de la de la conexión depende de la distancia del usuario a la estación y de las interferencias existentes, por lo que las velocidades de descarga individuales para cada usuario pueden variar y, de hecho, tienden a ser menores que los máximos teóricos

Aunque inicialmente esté pensada para su uso en teléfonos móviles, la red UMTS no se limita a estos dispositivos y puede utilizarse en otros.

Sus tres grandes características son: las capacidades multimedia, una velocidad de acceso a Internet elevada (que también le permite transmitir audio y video en tiempo real) y una transmisión de voz con calidad equiparable a la de las redes fijas. Además, dispone de una variedad de servicios muy extensa.

UMTS usa una comunicación terrestre basada en una interfaz de radio W-CDMA, conocida como UMTS Terrestrial Radio Access (UTRA). Soporta división de tiempo dúplex (TDD) y división de frecuencia dúplex (FDD). Ambos modelos ofrecen rangos de información de hasta 2 Mbps.

CARACTERÍSTICAS.

UMTS ofrece los siguientes servicios:

• Facilidad de uso y bajos costes: UMTS proporcionará servicios de uso fácil y adaptable para abordar las necesidades y preferencias de los usuarios, amplia gama de terminales para realizar un fácil acceso a los distintos servicios y bajo coste de los servicios para asegurar un mercado masivo. Como el roaming internacional o la capacidad de ofrecer diferentes formas de tarificación.

• Nuevos y mejorados servicios: los servicios de voz mantendrán una posición dominante durante varios años.

• Acceso rápido: La principal ventaja de UMTS sobre la segunda generación móvil (2G), es la capacidad de soportar altas velocidades de transmisión de datos, de hasta 144 kbit/s sobre vehículos a gran velocidad, 384 kbit/s en espacios abiertos de extrarradios y 7.2 Mbit/s con baja movilidad (interior de edificios). Esta capacidad sumada al soporte inherente del protocolo de Internet (IP), se combinan poderosamente para prestar servicios multimedia interactivos y nuevas aplicaciones de banda ancha, tales como servicios de videotelefonía y videoconferencia y transmisión de audio y video en tiempo real.

UMTS soporta velocidades máximas de transferencia de datos teóricas de 42 Mbit/s cuando se implementa HSPA (Evolved HSPA +) en la red.​ Los usuarios de las redes desplegadas pueden esperar una tasa de transferencia de hasta 384 kbit/s para los terminales de lanzamiento '99 (R99) (la versión original de UMTS) y de 7,2 Mbits/s para los teléfonos con conexión HSDPA (High Speed Downlink Packet Access). Estas velocidades son significativamente más rápidas que los 9,6 kbit/s de un solo canal de datos conmutados por circuitos de error corregido por error GSM, múltiples canales de 9,6 kbit/s en HSCSD y 14,4 kbit/s para canales CDMAOne. 

El servicio LTE (Long-Term Evolution)

El LTE (Long Term Evolution) supone el siguiente escalón tras la tecnología UMTS (3G), que se presenta como anticipo a la cuarta generación de telefonía móvil, o 4G, introduciendo importantes mejoras en cuanto a la gestión de las conexiones de datos y la eficiencia en la transmisión, lo que en último término redunda en redes móviles con alta capacidad para la descarga de datos y con menores costes de operación y mantenimiento. Las características de las redes 4G las hacen idóneas para soportar las redes móviles del futuro, sin embargo, implican importantes modificaciones en las infraestructuras de los operadores y, al mismo tiempo, se necesitan terminales móviles compatibles, por lo que para su despliegue y funcionamiento se requieren inversiones tanto por parte de los operadores como de los usuarios.

El LTE permite una velocidad teórica de descarga de 300 Mbit/s; la evolución de esta tecnología, conocida como LTE Advanced presentará las características necesarias para ser denominada como 4G, al ofrecer velocidades teóricas de hasta 1 Gbit/s para usuarios en una ubicación fija y de 100 Mbit/s para usuarios en movilidad.

Al igual que para las conexiones 3G, hay que tener en cuenta que la capacidad de ancho de banda de las tecnologías LTE y 4G es compartida por todos los usuarios que se encuentran simultáneamente conectados a una misma estación base, y al mismo tiempo la calidad de la conexión depende de la distancia del usuario a la estación y de las interferencias existentes, por lo que las velocidades de descarga individuales para cada usuario pueden variar y, de hecho, tienden a ser menores que los máximos teóricos.

El servicio 5G

5G es la denominación de la nueva generación de tecnología móvil, que mejora sensiblemente las prestaciones (ancho de banda, latencia, capacidad de dispositivos conectados) de acceso a Internet en movilidad respecto a las generaciones anteriores. Sus especiales características hacen de ella una pieza clave para acelerar la transformación digital de la sociedad y la economía.

Las redes y servicios 5G no son sólo una nueva generación de la tecnología móvil, sino que van a permitir el desarrollo de nuevos servicios que beneficiarán a la economía y a la sociedad en su conjunto. La capacidad de gestionar millones de dispositivos en tiempo real de las redes 5G es un elemento esencial para el desarrollo de servicios que hasta ahora no estaban a nuestro alcance como es la fabricación inteligente en entornos de fabricación distribuidos, el control remoto de dispositivos en tiempo real que va a facilitar el coche conectado y posteriormente el coche autónomo, así como la gestión inteligente del transporte y de los recursos energéticos. Asimismo, 5G va a permitir ampliar la cobertura de banda ancha a velocidades altas en zonas rurales y aisladas del territorio español, contribuyendo a la reducción de la brecha digital y a la disponibilidad de servicios públicos digitales en toda nuestra geografía.

El impacto transversal de la tecnología 5G está reflejado en diversos estudios publicados en los últimos años. En nuestro entorno más inmediato, los análisis de la Comisión Europea prevén que los beneficios estimados al introducir el 5G en cuatro sectores productivos (automoción, salud, transporte y “utilities”) aumentarían progresivamente hasta alcanzar los 62.500 millones de euros de impacto directo anual dentro de la Unión Europea en 2025, que se elevaría a 113.000 millones de euros sumando los impactos indirectos. El mismo estudio estima que en nuestro país se obtendrían unos beneficios indirectos en los 4 sectores analizados de 14.600 millones de euros y una importante creación de empleos.

CARACTERÍSTICAS.

Las redes 5G facilitan:

• Banda ancha móvil de muy alta velocidad y capacidad, con velocidades en movilidad superiores a 100 Mbit/s y picos de 1 Gbit/s.
• Comunicaciones ultra fiables y de baja latencia, en torno a 1 milisegundo (ms) frente a 20-30 ms propios de las redes 4G. Esta condición podría hacerlas apropiadas para aplicaciones que tengan requerimientos específicos en este ámbito, como el vehículo conectado o el autónomo, servicios de telemedicina, sistemas de seguridad y otros como la fabricación inteligente.
• Comunicaciones masivas tipo máquina a máquina (M2M), entre las que se encuentra el Internet de las cosas (Internet of Things, IoT). Se incrementará la capacidad para gestionar conexiones simultáneas, lo que permitirá, entre otras cosas, el despliegue masivo de sensores.

Capacidades de la tecnología 5G:

• Mayor ancho de banda en movilidad
• Alta densidad de dispositivos conectados
• Recursos de computación en red
• Comunicación en tiempo real
• Virtualización de infraestructuras de red

Secretaría de Estado para el Avance Digital ha desarrollado el Plan Nacional 5G para el periodo 2018-2020 como una palanca clave de los ecosistemas 4.0 enmarcado dentro de la “Estrategia Digital para una España Inteligente”. Además, pretende impulsar una implantación temprana de las redes 5G en España y el desarrollo de la I+D+i en éste ámbito.

Se pretende impulsar el despliegue de redes y desarrollo de tecnologías 5G a través de tres grandes líneas de actuación, tal y como se establece en el Plan Nacional 5G:

• Establecer el marco regulatorio sobre el que se desarrollarán las telecomunicaciones del futuro. En junio de 2019 se aprobó el nuevo Plan Nacional Técnico de la TDT, según regula el Real Decreto 391/2019, de 21 de junio, por el que se aprueba el Plan Técnico Nacional de la Televisión Digital Terrestre y se regulan determinados aspectos para la liberación del segundo dividendo digital, que regula los principales aspectos de la liberación de la banda de 700 MHz (segundo dividendo digital).
• Habilitar y licitar una parte del espectro radioeléctrico para estas tecnologías.
  • La banda de 3.6-3,8 GHz fue licitada en julio de 2018.
  • La banda de 700 MHz será licitada en 2020.

CARACTERÍSTICAS.

A continuación se describen las principales características de la televisión analógica, reflejando a su vez, las desventajas respecto a la televisión digital.

• El principal problema de la televisión analógica es que no saca partido al hecho de que en la mayoría de los casos, las señales de vídeo varían muy poco al pasar de un elemento de imagen (píxel) a los contiguos, o por lo menos existe una dependencia entre ellos. En pocas palabras, se derrocha espectro electromagnético, además de que al crecer el número de estaciones transmisoras, la interferencia pasa a convertirse en un grave problema.
• En la televisión analógica, los parámetros de la imagen y del sonido se representan por las magnitudes analógicas de una señal eléctrica, por tanto su transporte hasta los hogares ocupa muchos recursos.
• La televisión analógica convencional tiene una resolución inferior a una película de 16 mm. Esa baja resolución se puede apreciar en la televisión analógica convencional cuando se usan pantallas grandes o proyectores de TV.
• La televisión analógica convencional, cuando se recibe por antena, está sujeta a ecos que se manifiestan como señales superpuestas, con variaciones de color. Estos ecos son debidos a reflexiones de propagación de la señal. Este fenómeno pasa casi inadvertido en la televisión por cable, ya que la señal es guiada por el mismo y no existen posibilidades de reflexión, salvo en el caso de desadaptación de impedancias entre el cable y el receptor.
• La televisión convencional modula el video en amplitud y el audio en FM.
• La televisión analógica necesita mayor potencia de transmisión que la televisión digital para la misma zona de servicio.

El significado de las siglas TDT es televisión digital terrestre, internacionalmente se define con el estándar DVBT (Digital Video BroadcastingTerrestrial). La transmisión se basa en técnicas de modulación y codificación digitales, como puede ser la modulación COFDM.

ESTRUCTURA Y FUNCIONAMIENTO.

Las emisiones de televisión digital se pueden estructurar en canales. Dichos canales se pueden clasificar de distinta forma, según los diferentes públicos, coberturas, temas, entretenimiento... A continuación se muestra una clasificación de los canales según el tipo de cobertura.

• Canales de cobertura nacional con posibilidad de desconexiones regionales (autonómicas). Estos canales operan sobre todo el territorio nacional, pero tienen la capacidad técnica de crear desconexiones regionales en momentos puntuales.
• Canales de cobertura nacional sin posibilidad de desconexiones regionales. Estos canales emiten la misma programación durante las 24 horas en todas las regiones del país.
• Canales de cobertura autonómica con posibilidad de desconexión regional (provincial).
• La emisión es recibida en la comunidad autónoma completa, pero además se pueden efectuar desconexiones regionales entre las distintas provincias que componen esa comunidad autónoma.
• Canales de cobertura autonómica sin posibilidad de desconexión regional. Se emite la misma programación durante 24 horas en todas las provincias de la comunidad autónoma correspondiente.
• Canales de cobertura local. Estos canales serán asignados a las demarcaciones de cada provincia que se irán solicitando y se asignarán mediante concurso.

CARACTERÍSTICAS.

Las principales características de la Televisión digital se describen a continuación, y son el causante de la migración de la televisión analógica a la digital.

• Gran calidad en la imagen y el sonido. La imagen es parecida a la del DVD (MPEG2) y no se sufrirán las interferencias gracias a la mayor inmunidad frente al ruido. El sonido se caracteriza porque emite en estéreo y con capacidad multilingüe.
• Ahorro en los canales de televisión. En analógico, en la banda UHF tenemos 49 frecuencias disponibles, cada señal ocupa un canal UHF estando los canales adyacentes vacíos para evitar interferencias. En cambio, en digital en cada canal múltiplex viajan 4 o 5 canales de televisión, además no es necesario que los canales adyacentes estén vacíos. La mayor capacidad de canales se consigue en TDT mediante dos mejoras:
  • Modulación Digital COFDM. Este tipo de modulación genera ondas más cuadradas minimizando la señal de un canal que llega a los adyacentes. Además se pueden variar ciertos parámetros de COFDM como el intervalo de guarda para asegurarse de reducir las interferencias entre canales al mínimo. Gracias a todo esto podemos hacer uso de más canales UHF, desplegar redes SFN (Single Frequency Network), donde siempre se usa la misma frecuencia para unos determinados programas.
  • Codificación digital. Este tipo de codificación permite que en el ancho de banda disponible en un solo canal UHF, se puedan transmitir varios programas con calidad digital similar a la de DVD. Sin embargo, el número de programas simultáneos depende de la calidad de imagen y sonido deseadas. Por otra parte, la gran flexibilidad de la codificación MPEG2 permite cambiar estos parámetros en cualquier momento, de manera transparente a los usuarios.
• Ofrece una serie de valores añadidos (servicios interactivos). Se tienen estos valores añadidos gracias al estándar MHP, y con ello podemos conseguir:
  • Acceder a información de todo tipo: metereológica, aeropuertos...
  • Participar en concursos y sorteos.
  • Información sobre lo que vemos, gracias a una guía de programas electrónica EPG.

  Además, según el servicio que estemos usando, utilizaremos: teléfono, ADSL, GPRS, UMTS...

• Formatos nuevos de emisión. Se permite ajustar el formato panorámico de 16:9.
• La recepción de emisiones digitales puede realizarse en móvil y en portátil. En recepción móvil la señal puede ser recibida en cualquier lugar y en movimiento, como por ejemplo: en autobuses, trenes o incluso coches particulares. En recepción portátil la señal puede ser recibida en cualquier lugar de forma estática, con una antena telescópica dentro de la zona de cobertura.

La definición de las siglas FM es modulación de frecuencia, la cual literalmente se define como el proceso de codificar información, la cual puede estar tanto en forma digital como analógica, en una onda portadora mediante la variación de su frecuencia instantánea de acuerdo con la señal de entrada.

La principal aplicación de la modulación de frecuencia es la señal estereofónica.

El sistema transmisión de FM consiste fundamentalmente en emitir señales de audio a través de una emisora de radio y poder ser escuchada dicha señal desde cualquier lugar.

ESTRUCTURA Y FUNCIONAMIENTO.

La estructura fundamental de una emisora de radio, nos ayudará a entender el proceso de transmisión de FM, a continuación se describe dicha estructura:

• Unidades de producción. Se encargan de elaborar el programa propiamente dicho, mezclan distintas señales sonoras para constituir una única señal con todo ello.
• Control central. Centraliza las señales generadas en cada uno de los estudios de producción de programas, decidiendo además su uso. Así, se podrán llevar hasta los sistemas de emisión, grabar con el propósito de archivar, o incluso servirlas a otra emisora para que formen parte de un programa más elaborado.

Asimismo, gestiona las señales especiales del proceso de producción: conexiones telefónicas con el exterior y enlaces privados vía radio con unidades móviles o reporteros desplazados fuera de las instalaciones, y las comunicaciones con otras emisoras con las que se forma una cadena de difusión.

• Por la naturaleza del producto que se elabora en el centro de producción, se hace imprescindible un elemento complementario que sirva como interfaz con el mundo exterior. El centro emisor dispone de los sistemas de emisión que llevarán el programa hasta el público, así como los equipos de emisión y recepción de enlaces para las comunicaciones de servicio. Naturalmente, asociados a los equipos de radiofrecuencia, aparecen los sistemas radiantes y las antenas receptoras, que situaremos sobre una torre de comunicaciones incorporada en el propio centro.
• Para realizar la propagación vía radio, se precisa de los sistemas radiantes propios de los equipos de emisión, que difundirán el programa de radio por su entorno habitualmente de modo omnidireccional. Por el contrario, para los radioenlaces se necesitan antenas muy directivas, por tratarse de comunicaciones privadas que no deben trascender hasta receptores ajenos a la emisora.
• Recursos externos. Además de los medios de producción de los estudios, las emisoras cuentan con recursos para poder realizar programas, o partes de ellos, en el exterior. Estos elementos se comunicarán con la emisora mediante radioenlaces, por lo que su señal será recibida en el centro de emisión y conducida hasta el control central, donde se distribuirá según las necesidades.

Gracias a los radioenlaces la emisora puede extender su área de implantación que la comunican con otros centros emisores, creando una red de difusión más amplia. Por ello se instalan los sistemas de emisión y recepción de enlaces, cuya cantidad dependerá de la estructura de dicha red, así como de la posición de jerarquía que ocupe la emisora dentro de ella.

Lo más habitual es que el centro emisor se encuentre como una instalación separada del bloque formado por los estudios de producción de programas y el control central de la emisora, que éstos se ubican en el interior del casco urbano de la localidad en la que se instala la emisora.

CARACTERÍSTICAS.

A continuación se puntualizan las principales características del servicio fijo FM.

• La resistencia a interferencias gracias a que se utiliza un mayor ancho de banda y la resistencia a desvanecimientos de amplitud de la señal recibida, consiguen un sonido estéreo con mejor calidad.
• En FM las ondas son recogidas a una distancia más corta, este sistema tiene poco alcance, por lo que cubrirá áreas de cobertura pequeñas.
• FM se caracteriza por una modulación en frecuencia que consiste en variar la frecuencia de la portadora proporcionalmente a la frecuencia de la onda moduladora (información), permaneciendo constante su amplitud.
• La propagación de la banda de VHF (al igual que la UHF y frecuencias superiores) se realiza por medio de las llamadas ondas directas o espaciales, que se caracterizan por su direccionalidad y, en consecuencia, su limitada cobertura (las ondas directas se pierden en el espacio cuando confluyen con la línea del horizonte). Esta direccionalidad hace que las señales de FM puedan ser fácilmente absorbidas o " apagadas " por los obstáculos que encuentra en su trayectoria.

El sistema DAB (Digital Audio Broadcasting) está diseñado para receptores domésticos y portátiles, difusión satélite y terrenal, y para transmisión de audio y datos.

Este sistema tiene ciertas ventajas respecto a FM, ya que, no tiene problemas de recepción de señales, sumándose éstas, y contribuyendo positivamente. Otra ventaja a tener en cuenta es que se pueden introducir más canales y con ello más programas, en el espectro. El sistema permite emitir un gran número de programas multiplex, dependiendo de la calidad que se requiera. En España se ha establecido legalmente seis programas por cada múltiplex.

La calidad de los programas DAB es similar a la del disco compacto ya que se basa en dos principios: codificación en la fuente MP2 y la del canal COFDM.

ESTRUCTURA Y FUNCIONAMIENTO.

La red DAB en España se estructura en varios multiplex. A continuación se procederá a una descripción de dicho concepto.

Existen dos multiplex principales, el nacional y el autonómico.

El multiplex nacional tiene a su vez dos tipos: sin desconexiones y con desconexiones.

• Sin desconexiones. Transmite siempre la misma frecuencia en toda España, es denominado multiplex de frecuencia única (FUE). La red nacional sin desconexiones consiste en enviar el programa a la cabecera nacional y ésta al satélite para distribuirlo directamente a los centros emisores.
• Con desconexiones. Sólo tenemos dos multiplex nacionales que permiten las desconexiones, estos son MFI y MFII. La red nacional con desconexiones consiste en enviar un programa a la cabecera nacional donde se multiplexan todos los programas y se mandan al satélite, éste se recibe en las emisoras territoriales, que podrán introducir su propio programa si fuese necesario, que lo vuelven a reemitir al operador para distribuirlo a los centros emisores.

  El multiplex autonómico tiene a su vez dos multiplex con 6 programas cada uno de ellos.

También se han planificado los múltiplex para la radio local. La radio digital se ha planificado para una comarca o territorio en torno a una localidad, utilizando la misma frecuencia, de forma que se pueda cubrir bien con un único transmisor o con varios transmisores en la misma frecuencia.

CARACTERÍSTICAS.

El sistema DAB proporciona radiodifusión digital multiservicio de alta calidad, destinada a receptores móviles, portátiles y fijos, tanto para la radiodifusión terrenal como para radiodifusión por satélite. Es un sistema flexible que permite una amplia gama de opciones de codificación de los programas, de los datos asociados a los programas radiofónicos y de los servicios de datos adicionales.

Sus principales características son las siguientes:

• Eficiencia en la utilización del espectro y la potencia, ya que se utiliza un único bloque para una Red nacional, territorial o local terrenal, con transmisores de baja potencia.
• Mejoras en recepción. Se elimina la propagación multitrayecto, las interferencias, y las perturbaciones, todo esto gracias a la transmisión COFDM.
• Rango de Frecuencias de transmisión: de 30MHz a 3000 MHz.
• La distribución se puede realizar por satélite, terrenal o cables con distintos modos que el receptor detectará automáticamente.
• La calidad del sonido es equivalente a la del disco compacto (CD).
• Multiplexado. El sistema DAB permite multiplexar varios programas y servicios de datos para formar un bloque y ser emitidos juntos, obteniéndose la misma área de servicio para todos ellos.
• Capacidad. Cada múltiplex tiene una capacidad útil de 1.5Mbit/s, permitiendo transportar 6 programas estéreo de 192 Kbit/s cada uno, con su correspondiente protección y varios servicios adicionales.
• Flexibilidad. Los servicios pueden estructurarse y configurarse dinámicamente.
• Servicios de Datos. En el múltiplex no sólo se transmite la señal de audio digitalizada, sino que se transmite también:
  • Canal de información: transporta la configuración de múltiplex, información de los servicios, fecha y hora, y servicios de datos generales.
  • Los datos asociados del programa: se dedican a la información de los programas de audio.
  • Servicios adicionales: son servicios que van dirigidos a un grupo reducido de usuarios.
  • Cobertura. La cobertura puede ser local, nacional y supernacional. El sistema es capaz de añadir constructivamente las señales de distintos transmisores en el mismo canal, permitiendo establecer redes de frecuencia única para cubrir una cierta área geográfica.

Licencias de recursos utilizados en la Unidad de Trabajo

Recurso (1)	Datos del recurso (1)	Recurso (2)	Datos del recurso (2)
	Autoría: Ronald. Licencia: CC by sa. Procedencia: http://commons.wikimedia.org/ wiki/File:ESPECTROS_RADIO.JP PRESENTACIÓN.		Autoría: Light-wave-es.svg by Parri. Licencia: CC by sa. Procedencia: http://commons.wikimedia.org/wiki/ File:OndaElectromagnetica.svg
	Autoría: David Neale. Licencia: CC by sa. Procedencia: http://commons.wikimedia.org/wiki/File: Llangurig_Link_Radio_Towers_-_geograph.org.uk_-_38079.jpg