Los sistemas TETRA han evolucionado
hasta constituirse en auténticas
redes WAN sin hilos que permiten
la interconexión de los
terminales móviles de
los diferentes servicios de
radiotelefonía (tren-tierra,
estaciones, seguridad, mantenimiento...)
con las redes LAN/WAN tanto
corporativas como exentas.
Según explicó
Jesús Vadillo, responsable
de la Unidad de Ingeniería
de Instalaciones y Obras del
Metro de Madrid, esta evolución
se ha centrado básicamente
en infraestructura de gestión
y conmutación sobre arquitectura
IP y servicios de transmisión
de datos por paquetes.
La arquitectura IP presenta
múltiples ventajas por
prestaciones y fiabilidad. Mejora
en la conectividad e integración
y supone un estándar
adoptado mundialmente para la
mayoría de nuevas aplicaciones.
Abre la puerta a la utilización
de equipos IP disponibles en
el mercado a bajo coste y transporta
conjuntamente sin distinción
todo tipo de información,
a la vez que ofrece facilidad
para una plena integración.
Todo tipo de información
se divide en paquetes IP y se
encaminan en la red IP, incluyendo
voz, datos, información
de control e información
de gestión de red.
Una de las ventajas de las redes
IP es la resistencia a fallos,
ya que el direccionamiento de
los paquetes permite a los “enrutadores”
hablar entre ellos. No necesitan
tantos enlaces físicos
para un mismo grado de fiabilidad
por lo que la red es mucho más
resistente a errores. Por otro
lado, mejora el tiempo de conexión
ya que el establecimiento de
las llamadas es más rápido
e independiente de la ruta.
Otra ventaja es que se pueden
añadir nuevos elementos
sin interrupción del
servicio.
La arquitectura IP facilita
la creación de VPN (Virtual
Private Networks) que permiten
establecer conexiones seguras
entre dos partes de una red
privada que utilizan una misma
red compartida/pública.
En definitiva, múltiples
departamentos u organizaciones
pueden compartir la red trunking
digital de forma que cada agencia
tiene su propia red virtual
en la que los usuarios no “ven”
fuera de su red, y desde fuera
las redes no son “vistas”.
En lo que se refiere a redes
multiservicio, algunos usuarios
finales tienden a subcontratar
el servicio de comunicaciones
móviles a operadores,
debido a que el enfoque se centra
en su actividad principal o
como una política de
reducción de costes.
Los planes de negocio de los
operadores están basados
en grandes redes que dan servicio
a múltiples familias
de usuarios, pero se necesita
una total separación
entre las comunicaciones de
los diferentes servicios.
La transmisión de datos
por paquetes constituye el por
qué del trunking digital.
El futuro está en las
aplicaciones tales como localización
automática de vehículos,
acceso a bases de datos remotas,
transmisión de imágenes,
videovigilancia, información
a pasajeros, telemedida de datos
técnicos, telecontrol
de instalaciones, etc.
La estructura del protocolo
en estos casos se basa en el
estándar TETRA, que es
el que especifica el direccionamiento
IP. En realidad la capa de transporte
es un protocolo extremo a extremo
entre el host fijo y el host
móvil.
Estándar Winsock (TCP
o UDP), se recomienda UDP. Hay
una relación fija entre
la dirección IP del Host
Móvil y la dirección
ISSI del terminal Radio. En
el servicio de datos por paquetes
(multi slot) la velocidad de
transmisión puede ser
incrementada hasta cuatro veces
combinando hasta cuatro slots
en un único canal de
datos por paquetes.
Explotación
y mantenimiento de sistemas
TETRA. Protocolos de acceso
múltiple
Las técnicas de compartición
del medio físico permiten
un mejor aprovechamiento de
los recursos. Se distinguen
cuatro técnicas, según
la componente escogida para
proporcionar la separación
entre transmisiones:
• División de frecuencia
(Frequency Division Multiple
Access, FDMA), donde a cada
usuario se le asigna una fracción
del ancho de banda total. Son
canales de banda estrecha sin
ISI de baja complejidad que
permiten la transmisión
continua y la estimación
de canal; sin embargo, en comunicaciones
móviles existen múltiples
cabeceras de radio en estaciones
base y mecanismos de traspaso
complejos en transmisión
continua. Son canales dedicados,
en los que si un usuario no
transmite, la capacidad se desperdicia
y surgen dificultades para acomodar
varios canales para un usuario.
• División de Tiempo
(Time Division Multiple Access,
TDMA) en la que cada usuario
ocupa el ancho de banda durante
una fracción de tiempo.
Se trata de cabeceras de radio
comunes para todos los usuarios
y permite la transmisión
discontinua (a ráfagas),
lo que supone mayor facilidad
para realizar traspasos y la
reducción de la potencia
consumida. También facilita
la asignación de múltiples
canales a un usuario. Sin embargo,
se requiere una gran sincronización
y el multitrayecto hace perder
la ortogonalidad entre slots,
ya que las transmisiones a ráfagas
complican el diseño del
igualador y requieren mecanismos
de cancelación de ISI.
• División de Código
(Code Division Multiple Access,
CDMA): permite separar usuarios
transmitiendo en la misma frecuencia
y al mismo tiempo mediante la
asignación de códigos
ortogonales. No hay límite
superior al número de
usuarios en el sistema; en realidad,
el número de usuarios
máximo lo determina la
interferencia. Las técnicas
de reducción de la interferencia
pueden incrementar la capacidad.
No se requiere sincronización
y se pueden asignar múltiples
canales a cada usuario sin más
que modificar las longitudes
de los códigos. Sin embargo
es de una gran complejidad.
• División espacial
(Space Division Multiple Access,
SDMA): separación mediante
antenas multihaz. Los sistemas
de acceso múltiples por
división de espacio son
complementarios a los anteriores
y permiten incrementar el alcance
y capacidad reduciendo la interferencia
entre comunicaciones. El sistema
se basa en el control de antenas
inteligentes emitiendo la estación
base el diagrama de radiación
adecuado a la posición
del usuario, evitando la radiación
en el resto de la celda. Este
sistema mejora su capacidad
al reducir la interferencia,
pero es caro y complejo.
Sistemas de posicionamiento
por satélite
El problema de la localización
con satélite actual estriba
en la falta de precisión.
Las causas que dió Pedro
Luis Molinero, director de control
de satélites de Hispasat,
se fundamentan en tres errores:
del receptor, de propagación
en el medio, y del propio satélite.
Un error del receptor se puede
producir por una posible desviación
del reloj de referencia, ruido
térmico (phase/ code
tracking errors) que pueden
afectar a la medida de tiempo
y distancia al satélite,
y dependen del diseño
y componentes del receptor.
El segundo tipo de error, de
propagación en el medio,
se puede producir con retardo
ionosférico, retardo
troposférico o multitrayecto.
Los errores ionosféricos
pueden eliminarse con modelos
de propagación actualizados
permanentemente con estaciones
de referencia en tierra. Por
último, el propio funcionamiento
del satélite puede producir
problemas por una desviación
del reloj de referencia de abordo,
posición y órbita
del satélite. Afectan
a la medida de tiempo y distancia
y dependen del tipo de reloj
de abordo, y otros elementos
de transmisión de la
señal de navegación.
Específicamente en la
prestación de servicios
de localización y posicionamiento
con los sistemas de navegación
por satélite se consigue
una precisión con un
margen de un metro, llegando
a 10 cm con la ayuda de elementos
locales. El sistema también
ofrece integridad —ya
que aporta información
al usuario sobre estado del
sistema de satélites
de posicionamiento— y
disponibilidad, minimizando
así los tiempos de fallo
o la no disponibilidad del sistema.
La robustez de la señal
se enfrenta a interferencias,
encriptado, antispoofing, antijamming,
etc.
Los Sistemas de Navegación
Global por Satélite (GNSS),
basados en señales de
satélites para localización
y posicionamiento de elementos
móviles y fijos, continúan
con la supremacía de
GPS (USA), actualmente en proceso
de renovación y mejora
tecnológica, en contraposición
con GLONASS (Rusia), para el
que se desconocen planes de
renovación de la flota.
La Unión Europea busca
su independencia en sistemas
de navegación en dos
fases: en una primera fase EGNOS
como un complemento civil a
GPS y GLONASS. La segunda fase,
Galileo, tras pasar por un proceso
en el que incluso se ha contemplado
el abandono del proyecto, ha
fijado definitivamente un calendario
para estar operativo en 2013.
En cuanto a los sistemas complementarios
de navegación por satélite
(SBAS) ofrecen fiabilidad y
seguridad en aplicaciones críticas
y corrección de las señales
de GPS Y GLONASS, para integridad
e incremento de la precisión
con infraestructura terrena
y satélites geoestacionarios
(WAAS/ USA, EGNOS/ Europa, MSAS/
Japón, GAGAN/ India,
etc.).
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