GRUPO: 7CX31 EQUIPO: 1 NTTI 2014 DECT (Digital Enhanced Cordless Telecommunications)

Es un sistema estandarizado por el ETSI (European Telecommunication Standardization Institute) en los 90 resultante de una evolucin de los sistemas de telefona inalmbricos (cordless). Es un sistema de acceso radio mvil a la red fija que proporciona reducida movilidad y elevada capacidad a los usuarios en un entorno limitado.

Actualmente la tecnologa DECT o Digital Enhanced Cordless Telecommunication (Telecomunicaciones Inalmbricas Mejoradas Digitalmente) es el estndar para comunicaciones inalmbricas digitales ms aceptado en el mercado mundial debido a su frecuencia exclusiva, gran alcance, la ms alta calidad de voz digital, sistemas expandibles y la seguridad que brinda gracias a que ofrece sistemas de encriptacin de voz.

Esta tecnologa se utiliza principalmente para sistemas telefnicos para el hogar o empresa, donde se aprovecha la posibilidad de ofrecer sistemas expandibles, permitiendo mltiples terminales inalmbricos en una misma base, otorgando comunicaciones privadas y seguras.

Debido a sus beneficios, DECT se ha convertido en la tecnologa dominante en el mercado para comunicaciones inalmbricas, desplazando mundialmente a otras tecnologas digitales y analgicas. Adems de las ventajas en la mejora de voz ofrecidos por una comunicacin digital en una banda de frecuencia limpia que ofrece DECT (no es interferida por hornos a microondas, por ejemplo), existen tecnologas aplicadas para mejorar la calidad de audio como sistemas de cancelacin de eco, amplificadores de audio ltima generacin, sistemas de filtrado elctrico, etc.

CARACTERSTICAS DE REDES INALMBRICAS DECT

Libre de interferencias de otros sistemas. DECT opera en un gran nmero de pases en una banda libre (sin licencia), pero protegida, al estar reservada para esta tecnologa, por lo que no sufre interferencias de los dispositivos que operan en la banda ISM de 2,4 GHz, como WiFi, Bluetooth, Zigbee, hornos microondas, etc.

EMEA (Europa, Oriente Medio y frica): 1.880 1.900 MHz Amrica del Norte: 1.920 1.930 MHz Amrica del Sur: 1.910 1.930 MHz China: 1.900 1.920 MHz No es necesaria la planificacin de red. DECT utiliza una tcnica de seleccin dinmica del canal (DCS: Dynamic Channel Selection), de modo que en todo momento monitoriza el nivel de interferencia de todos los canales y selecciona el ms apropiado para garantizar la calidad de servicio de la comunicacin. De este modo, puede existir una alta densidad de estaciones base muy prximas unas de otras sin que se las comunicaciones se interfieran mutuamente.

Elevada cobertura en interiores. La cobertura proporcionada por DECT es mayor que la de WiFi y puede alcanzar los 30-50m en interiores. En espacio libre supera los 300 m.

Proporciona diferentes aplicaciones y servicios. DECT est diseado especialmente para las comunicaciones de voz, pero tambin proporciona servicios de datos. Sus escenarios de uso incluyen el residencial privado, oficinas y empresas (centralitas inalmbricas), WLL (Wireless Local Loop), etc.

Permite el despliegue de redes extensas. Es posible crear redes multiples. El handover entre celdas exige que haya un elemento de control al que se conecten las diferentes estaciones base.

Interoperabilidad. El perfil GAP (Generic Access Profile) garantiza que terminales y estaciones base de diferentes fabricantes pueden interoperar para las funciones bsicas: registro y realizacin y finalizacin de una llamada. Para otras funciones avanzadas, esta interoperabilidad no est garantizada.

Bajo coste y consumo. Tanto para las estaciones base como para los porttiles, la mxima potencia de pico permitida es de 250 mW y la potencia media transmitida, de unos 10 mW (100 mW y 4 mW, respectivamente en EE.UU.). El consumo energtico de las estaciones base suele estar entre los 3 y 4 W y los porttiles funcionan con dos pilas recargables (AAA) que les proporcionan unas 12 horas de comunicacin y alrededor de una semana en standby.

DESCRIPCIN GENERAL DEL SISTEMA DECT

DECT est basado en un sistema de comunicacin de radio micro celular, de baja potencia, con alcance del orden de 100 m. Las caractersticas tcnicas son las siguientes:

Descripcin general del sistema DECT

Banda de frecuencia1.880 1.900 MHz

Nmero de portadoras10

Separacin de portadoras1,728 MHz

Potencia mxima250 mW

MultiplexacinTDMA, 24 slots por trama

Duracin de trama10 ms

ModulacinTDD usando dos slots en la misma portadora RF

Velocidad1.152 kb/s

Velocidad neta por canal32 kb/s (trfico vocal) y 64 kb/s (control y sealizacin)

CAPAS DEL MODELO DECT

Las capas 1-4 del estndar DECT se corresponden con las capas 1-3 del modelo OSI. El estndar contiene diez secciones:

1. Capa Fsica (PHL).2. Capa de Control de Acceso al Medio (MAC).3. Capa de control de enlace de datos (DLC).4. Capa de red (NWK).5. Identidades y direcciones.6. Seguridad.7. Codificacin y transmisin de voz.8. Perfil de acceso pblico (PAP).9. Algoritmos criptogrficos.10. Especificacin de pruebas.

FsicaControl de Acceso al MedioControl Enlace de DatosRedCapas superioresSealizacin

Plano - CCapas superioresDatos Usuario

Plano - UGestin

1. Capa Fsica (PHL): Especifica parmetros radioelctricos relativos a la frecuencia, estructura de tramas, potencia, sincronismo de bits y de intervalos de tiempo y caractersticas del transmisor y receptor.

2. Capa de Control de Acceso al Medio (MAC): Sirve para establecer y liberar conexiones entre el porttil y la parte fija del sistema. Mediante el uso de una funcin de radiofrecuencia en un campo reservado a tal efecto (campo-A), las estaciones base trasmiten una seal piloto que permite a los porttiles seleccionar y engancharse a stas sin la necesidad de que los porttiles realicen alguna transmisin.

3. Capa del Control del Enlace de Datos (DLC): Es la encargada de proporcionar enlaces de datos de buena calidad a la capa de red que se encuentra por encima de ella. Existen dos planos de trabajo separados: Plano C (de control) usado para informacin de sealizacin. Plano U (de usuario) que proporciona una serie de servicios alternativos.

4. Capa de Red (NWK): Esta es la capa principal del estndar DECT para la sealizacin, donde se especifican los mensajes intercambiados entre el porttil y la estacin base durante el establecimiento, mantenimiento y liberacin de las llamadas. Entre los conjuntos de mensajes disponibles estn los de control de llamada bsica (CC), servicios suplementarios (SS), servicio de mensajes (COMS o CLMS) y gestin de la movilidad (MM).

5. Identidades y direcciones: Proporciona los identificativos para cada una de las partes que constituyen el sistema. Una caracterstica esencial del DECT es que puede constituir el mecanismo de acceso para las redes de comunicaciones personales.

6. Seguridad: Especifica las rutinas de autentificacin del porttil y los algoritmos para el encriptado de voz.

7. Codificacin y transmisin de voz: Especifica el tipo de codificacin de voz as como el control de eco necesario para compensar los retardos introducidos en la trasmisin. Los equipos DECT se acomodan a los requisitos para su conexin con redes pblicas.

8. Perfil de Acceso Pblico (PAP): Cubre los aspectos obligatorios que tienen que cumplir los equipos para ser usados en sistemas con acceso pblico de tipo telepunto. Constituye el nivel ms alto de normalizacin dentro del DECT. La interfaz comn (DECT-CI) especifica las caractersticas adicionales que pueden ser implementadas a discrecin del fabricante.

9. Algoritmos Criptogrficos: Especifica los detalles de los algoritmos de autentificacin y el encriptado de voz.

10. Especificacin de pruebas: Especifica que pruebas deben realizarse y en qu forma deben llevarse a cabo para la certificacin tcnica de los equipos.

TRAMA

La duracin de una trama es de 10 ms, con 5 ms para la transmisin de la estacin base al porttil y otros 5 ms para el sentido porttil a estacin base. La informacin se agrupa en rfagas que se transmite en intervalos de tiempo de 0.417 ms. Cada intervalo de tiempo contiene el equivalente a 480 bits, incluyendo un tiempo de guarda de 64 bits. La velocidad de transmisin de datos es de 1152 Mbps.

ESTRUCTURA DE LOS PAQUETES

C = establecimiento, mantenimiento y liberacin de conexin entre dispositivo y base. P = Localiza y avisa que existe una llamada. Q = Identifica el sistema. M = Establecimiento y mantenimiento de canales dplex de radio. I = Datos. X = Reconocen la interferencia de sistemas no sincronizados (Se calcula a partir de I).USOS

Esta tecnologa se utiliza principalmente para sistemas telefnicos para el hogar o empresa, donde se aprovecha la posibilidad de ofrecer sistemas expandibles, permitiendo mltiples terminales inalmbricos en una misma base, otorgando comunicaciones privadas y seguras. Acceso Mltiple por Divisin de Frecuencia (FDMA). Acceso mltiple por divisin de Tiempo (TDMA). Transmisin en 2 sentidos por Divisin de Tiempo (TDD).

BLUETOOTH

Bluetooth es un estndar empleado en enlaces de radio de corto alcance, destinado para reemplazar el cableado existente entre dispositivos electrnicos. La tecnologa empleada permite a los usuarios conexiones instantneas de voz y datos entre varios dispositivos en tiempo real. El modo de transmisin empleado, asegura proteccin contra interferencias y seguridad en el envo de datos.

En 1994, Ericsson Mobile Communications inici un estudio para investigar la posibilidad de una interfaz de radio de baja potencia y bajo costo entre telfonos mviles y sus accesorios. El objetivo era eliminar los cables entre los telfonos mviles y tarjetas de PCs, headsets, dispositivos desktop, etc.

El nombre procede del rey dans y noruego Harald Bltand, cuya traduccin al ingls es Harald Bluetooth, conocido por unificar las tribus noruegas, suecas-danesas y por convertirlos al cristianismo. La idea de este nombre fue propuesto por Jim Kardach que desarroll un sistema que permitira a los telfonos mviles comunicarse con los ordenadores y unificar la comunicacin de los sistemas digitales. El logo de Bluetooth son las runas de las iniciales del nombre y el apellido. (Hagall)() y (Berkana)().

USOS Y APLICACIONES.Se denomina Bluetooth al protocolo de comunicaciones diseado especialmente para dispositivos de bajo consumo, que requieren corto alcance de emisin y basados en transceptores de bajo costo. Los dispositivos que incorporan este protocolo pueden comunicarse entre ellos cuando se encuentran dentro de su alcance. Las comunicaciones se realizan por radiofrecuencia de forma que los dispositivos no tienen que estar alineados y pueden incluso estar en habitaciones separadas si la potencia de transmisin es suficiente.

ARQUITECTURA HARDWAREEl hardware que compone el dispositivo Bluetooth est compuesto por dos partes:Un dispositivo de radio, encargado de modular y transmitir la seal.Un controlador digital, compuesto por una CPU, un procesador de seales digitales (DSP - Digital Signal Processor) llamado Link Controller (o controlador de Enlace) y de las interfaces con el dispositivo anfitrin.El LC o Link Controller se encarga del procesamiento de la banda base y del manejo de los protocolos ARQ y FEC de la capa fsica; adems, se encarga de las funciones de transferencia tanto asncrona como sncrona, la codificacin de audio y el cifrado de datos.

La CPU del dispositivo se encarga de las instrucciones relacionadas con Bluetooth en el dispositivo anfitrin, para as simplificar su operacin.Para ello, sobre la CPU corre un software denominado Link Manager cuya funcin es la de comunicarse con otros dispositivos por medio del protocolo LMP.

TOPOLOGA DE BLUETOOTHBluetooth ha sido diseado para operar en un ambiente multi-usuario. El arreglo en una red Bluetooth puede ser punto a punto o punto-multipunto. En este tipo de conexiones, el canal se comparte con varias unidades. Dos ms unidades compartiendo el mismo canal forman una piconet. Cualquier unidad de una piconet, puede establecer una conexin a otra piconet para formar una Scatternet.Fig. 1 Scatternet en la cual la piconet A (formada por 4 unidades) se conecta a la Piconet B (Formada por 2 unidades)

Los dispositivos pueden habilitarse para comunicarse entre s e intercambiar datos de una forma transparente al usuario. Hasta ocho usuarios o dispositivos pueden formar una "piconet" y hasta diez "piconets" pueden co-existir en la misma rea de cobertura.En una piconet, una unidad Bluetooth acta como maestro mientras las otras actan como esclavo. Una unidad maestra en una piconet puede ser una unidad esclava en otra piconet

TRAMA DE BLUTOOTHFig. 2 a) Piconet con una unidad esclava. b) Piconet con mltiples unidades esclavas. c) Scatterneet donde una unidad maestra en una piconet puede ser una unidad esclava en otra piconet.

En cada slot, un paquete puede ser intercambiado entre la unidad maestro y uno de los esclavos. Cada paquete comienza con 72 bits de cdigo de acceso derivados de la identidad del maestro y que es nica para el canal. Cada paquete intercambiado en el canal esta precedido por este cdigo. Ciertos recipientes en la piconet comparan las seales que arriban con el cdigo de acceso, y si estos no son iguales, el paquete recibido es considerado no valido en el canal y el resto del contenido es ignorado. Adems, el cdigo de acceso es tambin utilizado para sincronizacin. El cdigo de acceso es sumamente robusto y resistente a la interferencia. Una cabecera sigue al cdigo de acceso y esta contiene informacin de control importante como la direccin de control de acceso al medio (MAC), tipo de paquete, bits de control de flujo, el esquema ARQ de peticin de retransmisin automtica y un chequeo de error en cabecera. La cabecera est protegida por un cdigo de correccin de error. Los datos (Payload) pueden seguir o no a la cabecera y para soportar altas ratas de datos se definen los paquetes multi-slot. Un paquete puede cubrir uno, tres o cinco slots y son siempre enviados en una portadora de salto sencilla. Fig. 3 Estructura de la Trama

MODELO DE CAPAS

Radio Fsica Se ocupa de la transmisin y modulacin de radio Banda Base Se encarga de la manera en la que el maestro controla las ranuras de tiempo y de que estas se agrupen en tramas Administrador de Enlaces Establece canales lgicos entre dispositivos, administra la energa, autentificacin y calidad de servicio Protocolo de adaptacin y Enlaces Lgicos Asla las capas superiores de detalles de transmisin, conocido como L2CAP. Audio Control Controla las aplicaciones que pueden acceder a l sin pasar por la L2CAP Introducido por la IEEE para mantener compatibilidad con redes 802 Rfcomm Comunicacin de radio frecuencia. Telefona Es de tiempo real destinado para los perfiles orientados a voz Descubrimiento de Servicios Localiza los servicios dentro de la Red Aplicacin/Perfiles Subconjuntos de protocolos propios de las aplicaciones

BANDAS DE FRECUENCIA Y CANALES DE RF.Bluetooth opera en la banda de los 2.4GHz. Mundialmente, sta puede diferir dependiendo de la disponibilidad. En los Estados Unidos y Europa, una banda de 83.5MHz se encuentra disponible. En esa banda se ubicaron 79 canales de RF espaciados por 1MHz. En Japn, Espaa y Francia es un ancho de banda menor en el cual se utilizan 23 canales de RF, igualmente el espacio entre canales es de 1MHz.En la tabla 1 se muestran los rangos de frecuencias para diferentes pases, as como el nmero de canales.

DISTANCIA Y ANCHO DE BANDATabla 1 Rangos de Frecuencia de Blutooth

Distancia mxima que admite el sistema Bluethood durante el intercambio de informacin se clasifica en tres clases: Clase 1: 100 m Clase 2: 25 m Clase 3: 1 mDependiendo del Ancho de Banda disponible para intercambiar informacin, el Bluethood se clasifica como:Tabla 2 Ancho de Banda de Bluetooth

CONMUTACIN Y VELOCIDADESEl protocolo Bluetooth, utiliza una combinacin de conmutaciones de circuito y paquetes. Para asegurar que los paquetes no sean recibidos fuera de orden, ranuras de tiempo (hasta 5 ) pueden ser reservadas para los mismos.

Como se dijo con anterioridad, saltos de frecuencia son aplicados para evitar interferencia y desvanecimiento. Un salto de seal diferente es usado para cada paquete. La conmutacin de circuitos puede ser sncrona o asncrona. Hasta 3 canales de datos sncronos, 1 sncrono y 1 asncrono pueden ser soportados.

Cada canal sncrono soporta una velocidad de 64 Kb/s, lo cual es utilizado para transmisiones de voz. Un canal asncrono puede transmitir 721 Kb/s en una direccin y 57,6 Kb/s en la direccin opuesta. Es posible tambin en una conexin asncrona soportar velocidades de 432,6 Kb/s en ambas direcciones si el enlace es simtrico.

MODULACINLos datos transmitidos poseen una velocidad de 1 Msimb./s. Una modulacin GFSK (Gaussian Frequency Shift Keying) es usada, en donde un 1 binario representa una desviacin de frecuencia positiva, y un 0 binario representa una desviacin de frecuencia negativa. La desviacin mxima de frecuencia est entre 140 KHz y 175 KHz.Fig. 4 Modulacin GFSK

CARACTERSTICAS TCNICAS DEL BLUETOOTH Banda de Frecuencia: 2,4 GHz Potencia de Tx: 1mW ( 0 dBm) Tecnologa: Spread Spectrum Canales de voz: 3 por picored max. Canales de datos: 7 por picored max. Velocidad de datos:721Kbps por picored Cobertura: 10 m. Nmero de dispositivos: 8 por picored Alimentacin: 2,7 voltios Interferencia: Bluetooth minimiza la interferencia potencial al emplear saltos rpidos en frecuencia.

BIBLIOGRAFA

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