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Hoy toca desempolvar unos viejos artículos publicados aquí, en blogElectronica.com, hace ya bastantes meses, casi 2 años. ¿Os acordáis de aquel artículo de finales del 2009?

http://www.blogelectronica.com/cinterion-eu3/

En ese artículo comentaba la inminente aparición nuevo módulo de Cinterion EU3 destacando que una de sus mayores virtudes era es soporte a la nueva banda UMTS 900MHz que se aproximaba. De ese artículo merece recordar lo siguiente:

“Desde el punto de visto técnico es mejor porque ofrece una mayor cobertura y penetración que el actual UMTS2100, lo cual es ideal para dar cobertura en zonas rurales e incluso en ciudades, donde al tener una capacidad de penetración mayor la cobertura en edificios es mejor.

Y desde el punto de vista económico pues es evidente. Una razón es que, al disponer de mayor alcance, para dar cobertura a una determinada área es necesario instalar menos estaciones base con UMTS900 que con UMTS2100. Otra razón es que las actuales estaciones GSM siguen siendo válidas y sólo son necesarias pequeñas y económicas adaptaciones, no como ocurre con UMT2100.

Sólo un consejo más para quienes a día de hoy vayáis a empezar un nuevo proyecto con módulos GSM/GPRS con visión de futuro y estéis evaluando los módulos de distintos fabricantes. El consejo es que leáis la noticia del anuncio del nuevo módulo EU3 publicada en la web de Cinterion. Con especial  atención al título, “Cinterion Announces First UMTS Module to Support Seamless 3G Transition for Existing GPRS/EDGE Designs“

Un poquito más adelante, en mayo del 2010, en el artículo:

http://www.blogelectronica.com/banda-umts-en-900mhz/

comentábamos más en profundidad todo lo relacionado a nivel técnico con el 3G 900MHz (es de recomendable lectura). Una de las cosas a destacar de ese artículo tanto en el cuerpo del mismo como en los comentarios de los lectores es la aclaración (porque muchos lo preguntaron y por tanto muchos se/me/nos lo preguntarán) es que la tecnología actual GSM/GPRS (a 900MHz) convivirá con el nuevo UMTS 900MHz.

Ya por último hace 10 meses puse un artículo sobre el stack TCP/IP del módulo EU3:

http://www.blogelectronica.com/eu3-modem-hsdpa-usb-rs232/

Destaco el último párrafo, donde pone:

“Por último, un detalle a destacar. Con el módulo EU3 Cinterion ha usado el mismo conector B2B y (casi) el mismo pinout que en el TC63i. Por ello, a quien esté diseñando una placa para usar el TC63i, le recomiendo que de un vistazo a una nota de aplicación de nombre EU3_e-migration (que forma parte de la documentación del EU3) donde se indica las pequeñas diferencias a tener en cuenta en una migración del TC63i al EU3. O dicho de otra manera, ese documento nos permitirá diseñar una placa de manera que pueda usar el TC63i ó EU3 indistintamente, con las ventajas evidentes que eso conllevará en un futuro.  Si alguno está también dubitativo entre usar un MC55i o un TC63i en un nuevo diseño (como veo muchas veces que ocurre) este detalle de compatibilidades con EU3 es para tenerlo en cuenta, al menos a mi me acabaría de decidir.”

Pues eso, aquellos que apostaron por el nuevo EU3 de Cinterion o diseñaron con un TC63i y tuvieron en cuenta las nota de aplicación para hacer el circuito compatible tal como comentamos aquí, a partir del 9 de este mes de Septiembre empezarán (porque es un proceso de implantación que durará un par de años) a recoger sus frutos.

Tenéis más información aquí sobre la implantación del nuevo UMTS 900MHz:

http://bandaancha.eu/articulo/8031/3g-mejorara-drasticamente-cobertura-partir-9-septiembre

Bueno, espero que el artículo haya sido de interés para algunos y de satisfacción para otros por haber elegido bien. Yo me pongo ahora a continuar con el manual de la nueva versión MTXTunnel v6.0 que saldrá dentro de poco . Salu2!!!

Hola de nuevo, como comenté en el anterior artículo, hoy doy paso a la segunda parte del artículo de Jesús. En este caso trata de la nueva banda UMTS 900MHz que veremos en la calle dentro de un tiempo. Este artículo, como el anterior, también ha sido publicado en www.redeweb.com (de mayo 2010). Revista en la que por cierto, también aparece anunciado brevemente el MTX-Tunnel-Advanced, hecho por un servidor
 
Aquí tenéis a el artículo:
 
Existe actualmente una fuerte necesidad, negocio y momento para lanzar UMTS en la banda de 900MHz, que ayudará a los operadores extender eficientemente servicios de voz, y un gran ancho de banda móvil para datos en la bandas de baja frecuencia.
 
En Europa, los terminales móviles operan según las especificaciones GSM, en dos bandas, la de 900MHz (880-915MHz, pareada con 925-960MHz) y 1800mHz (1710–1785 MHz pareada con  1805–1880 MHz). El 27 de Julio de 2009 el congreso de Ministros Europeo aprobaron la propuesta de la directiva GSM (Comisión Europea) para legislar el uso del espectro de radiofrecuencia para dar luz verde al desarrollo de tecnología 3G en la banda actual de 900MHz, el llamado UMTS900. Esta comisión adopta la decisión de forzar como directiva la coexistencia de teléfonos 2G/GSM con este nuevo sistema UMTS móvil en la frecuencia de 900MHz. Las administraciones nacionales tendrán la decisión final de habilitar este espectro de frecuencia para 3G. La especificación técnica para esta nueva banda 3G, WCDMA-HSPA en la banda de 900MHz (UMTS900) ha sido acabada por el grupo 3GPP en diciembre de 2005.
 
 
Beneficios de UMTS900
 
El hacer llevar cobertura total 3G en la banda de 2100 MHz es algo económicamente extenso, en algunos casos difícil y podría llevar demasiado tiempo a los operadores. Una de las ventajas de la banda de 900MHz es que las pérdidas de retorno son mucho menores. Para el mismo servicio y cobertura, se requieren de menos estaciones base. La cobertura en edificios es mejor en 900MHz, traduciéndose en mejor Calidad de Servicio –QoS-
 
Los usuarios de telefonía móvil cada vez más se suscriben a redes 3G (WCDMA) donde se solicitan mayor transmisión de datos de alta velocidad, a menor precio, con tarifas planas, incluso en situaciones de no movilidad (domicilio). UMTS900MHz puede dar respuesta a estas necesidades.
 

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Hace pocos días que mi compañero Jesús Santos, ingeniero de Matrix, ha publicado un artículo muy pero que muy interesante (en www.redeweb.com , número de Mayo) para todos los que tenemos la suerte (o eso creo yo) de trabajar en el mundo del GSM. Así que dado el interés, y por supuesto con el permiso ya concedido del autor , lo voy a publicar aquí para uso y disfrute de todos, aunque fraccionando en dos artículos el artículo original, al ser éste bastante extenso y comprender dos temáticas diferentes.
 
Vamos allá. Este primer artículo trata una nueva tecnología que veremos en un futuro muy próximo, las llamadas M2M component SIM. Aquí os lo dejo:
 
 
M2M component SIM
 
También llamada C-SIM (component SIM), E-SIM (electronic SIM), embedded SIM, chip on SIM, M2M component SIM, etc… es una SIM en un nuevo formato en forma de chip en un encapsulado SMD miniatura. Es exactamente lo mismo que en su actual formato de cartón-plástico, pero en forma de circuito integrado. Esta nueva tecnología evita tener que poner los conectores zócalos porta-sim, con sus inconvenientes de ocupación de espacio, costo, problemas mecánicos y de contactos, fallos de SIM en entornos agresivos, y de acceso al usuario, como el robo o sustracción de la SIM.
 
Este componente se puede poner, al igual que actualmente, externo al módulo GSM, a través del interfaz SIM. También se puede “integrar” dentro del módulo, para ello el modulo GSM debe estar preparado para integrar internamente el chip-SIM.
 
Ya existen fabricantes y suministradores que ofrecen estos chips en producción.  Un ejemplo es Infineon como fabricante de chips y Gemalto como fabricante de tarjetas SIM. Estos chips llevan internamente una memoria no volátil donde se carga la información del operador. El operador suministra estos chips al cliente final al igual que actualmente ofrece las SIMS tradicionales en soporte clásico de cartón/plástico, ya que es el operador el que posee los datos a grabar (encriptados) en estos chips. No en todos los países los operadores están preparados para ello. Tened en cuenta que se pueden adquirir estas SIM y activarlas posteriormente, así como cambiar los servicios asociados (Voz, Datos, IP fijas…)
 
Para el chip-SIM integrado dentro del módulo es necesario un acuerdo entre los tres factores que tiene que  permitirlo: integrador, operador y fabricante de módulos GSM, como Cinterion. En este caso las C-SIM se entregan ya grabadas y Cinterion las monta internamente en el proceso de fabricación/montaje del módulo, en fábrica.
Resumiendo, hablamos realmente de lo mismo, las tarjetas SIM tradicionales vienen encapsuladas en un “cartón” o plástico en forma de uña y la tarjeta M2M SIM vendrá encapsulada en formato de componente SMD como el VQFN-8. Como veis, es algo relacionado a su forma y poco más.
 

 
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Si realizas aplicaciones con módems GPRS en muchas ocasiones te habrás encontrado con el problema de que las direcciones IP asignadas por el operador de telefonía son dinámicas.

¿Que qué es una IP dinámica? Pues significa que cada vez que uno de tus módems se conecte a la red GPRS el operador le va a asignar una dirección IP distinta.

En muchas aplicaciones puede no tener importancia, por ejemplo, si yo tengo un módem que recoge datos de un datalogger y al final del día el módem los envía por GPRS a un servidor central pues importa poco que la dirección IP del módem sea dinámica, pues en este caso es el módem quien realiza la conexión hacia un servidor central (que si debe tener una dirección IP fija, o al menos una DNS).

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El Vienes el forero Pua me pasó un documento bastante interesante sobre envío y recepción de SMS en formato PDU el cual incluye ejemplos. He decidido publicarlo, pues seguro que a más de uno, incluido yo, puede necesitar darle un vistazo en alguna ocasión.

Aquí tenéis el manual:
 
 
SMS EN FORMATO PDU

1. Introducción

Hay 2 formas de tratar los mensajes SMS:
-modo texto
-modo PDU (Protocol Description Unit)

El modo PDU trata el SMS como una cadena de caracteres en octetos hexadecimales o semioctetos decimales, de cuya codificación resulta el SMS en modo texto. La ventaja de modo PDU respecto al modo texto es que en modo texto la aplicación queda limitada a la opción de codificación que se haya preestablecido, en modo PDU se puede implementar cualquier codificación.

La cadena PDU no solo contiene el mensaje, sino que lleva información del centro de servicio SMS (AT+CSCA?), hora de llegada, tipo de mensaje, información sobre el que envía el SMS, vigencia del SMS, nº de caracteres del SMS, tipo de llamada (nacional ó internacional), tipo de alfabeto usado…

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Hoy voy a hablar un poquito de la característica Multiplex de los módems de Siemens. Como sabéis, algunos módems actuales, tales como el MTX65+G (módem GPRS+GPS), y el inminente MTX-HC25+PLUS (UMTS+GPS) cuentan con un único puerto serie de comunicaciones.

Puede haber aplicaciones en las que nos gustaría poder disponer de más de un puerto serie.

¿Y para qué quiero más de 1 puerto serie?

Pues por ejemplo para poder mantener una comunicación GPRS por un puerto serie, monitorizar el nivel de cobertura por otro puerto serie y obtener las coordenadas GPS por otro puerto serie. Pues sí, esto es posible, y para ello utilizaremos el modo Multiplex.

El protocolo Multiplex (GSM 07.10 y 3G TS 27.010) habilita un interfaz serie asíncrono para ser particionado en tres canales virtuales. Es decir, básicamente es un protocolo de comunicaciones que lo que hace es encapsular las comunicaciones entre el host (como un PC ó un micro) y un dispositivo (módem) correspondientes a tres puertos serie virtuales.

¿Y cómo se utiliza?

Siemens proporciona unos drivers para Windows (XP/2000) para poder utilizar esta característica. Si no quieres utilizar un PC con Windows y quieres, por ejemplo, utilizar un micro, puedes implementar el protocolo Multiplex, algo complejo, pero que puede hacerse.

Para utilizar el driver en Windows, basta con instalar la aplicación de Siemens WinMux. Al ejecutarla aparecerá una ventana como ésta:

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El otro día posteaba sobre el nuevo modelo de modem umts/hsdpa MTX-H15.  Si os acordáis, os dije que la conexión con este módem es necesario hacerla a través de un puerto USB, pues ese módem, por razones que atienden a la muy alta velocidad de transferencia de datos, no puede gestionarse con el habitual puerto RS232 con el que todos trabajamos normalmente con este tipo de dispositivos.  Por consiguiente el modem MTX-HC15 tampoco dispone de pila TCP/IP.

En ocasiones he oido que un modem tiene pila TCP/IP. ¿Qué significa esto de tener o no tener pila TCP/IP? ¿Cambia la forma de trabajar?

Cuando decimos que un modem dispone de pila tcp/ip (stack tcp/ip) significa que, hablando llanamente, el módem es capaz de, mediante comandos AT recibidos vía serie, establecer y gestionar los datos enviados y recibidos a través de una comunicación IP.

Cuando decimos que un modem es GPRS pero no dispone de pila tcp/ip, significa que para gestionar una comunicación IP es necesario disponer de un dispositivo (un sistema con procesador) que gestione el módem y que disponga de esa pila, es decir, de un dispositivo con cierta inteligencia que disponga de todas las funciones y librerías que forman lo que se conoce como pila o stack tcp/IP.
 
 
Muy bien, pero sigo sin entenderlo. ¿Algún ejemplo en concreto?

Por ejemplo, un módem Siemens TC65 o TC63 sí tienen pila TCP/IP. Esto significa que tan solo con un micro muy muy simple que únicamente tenga un puerto serie (por ejemplo algún PIC) podrá realizarse una comunicación TCP/IP a través de GPRS. Toda la complejidad de la gestión de las tramas IP será realizado por el propio módem. El micro, enviando simples comandos AT por el puerto serie, puede realizar conexiones IP a servidores remotos y enviar y recibir datos de los mismos. Por ejemplo, si ya tenemos un socket TCP conectado un servidor y nos ha enviado datos, simplemente enviando el comando “AT^SISR=0″ por el puerto serie, el modem nos devolverá los datos que tenga en el buffer de recepción del socket nº 0. Así de fácil.

Como he dicho antes, modems como por ejemplo el Siemens HC15 (umts) o un Siemens MC35iT (gprs) no disponen de pila tcp/ip por razones distintas (uno por razones de velocidad, otro simplemente por precio). Con estos modems realizar una conexión IP a través de GPRS no puede realizarse por un micro tan simple como el anterior sin pila TCP/IP, pues estos módems no contienen las funciones necesarias para gestionar las tramas recibidas. Actúan símplemente como modems. Estos módems deben ser controlados por procesadores con stack tcp/IP, que serán los que reciban “el chorro” de datos provinientes de los modems y analicen las cabeceras IP, los CRCs, etc etc.
 
 
¿Y cuando elegir un modem con pila TCP/IP o sin ella?

Pues depende. En ocasiones no se puede elegir debido a que no encontrarás modems con la pila, como el caso de modems UMTS/HSDPA. En caso en que sí puedas elegir, pues dependerá de si ya estás utilizando un micro que dispone de dicha pila o no. Si no dispone evidentemente deberás coger un módem con pila tcp/ip, y si dispone de ella pues tú eliges.  Personalmente yo siempre que pudiese eligiría un modem con stack tcp/IP, pues las aplicaciones normalmente te serán muchísimo más simples de implementar, sobre todo aquellas en las que no tengas que realizar envíos o recepciones masivas de datos. Si tienes que enviar montones de datos de forma masiva (aplicaciones de vídeo por ejemplo) pues sí, entonces mejor utilizar la pila tcp/IP del procesador, por cuestiones de velocidad.
 

Posiblemente ya sabías lo que significa en la práctica que un modem tenga stack tcp/ip o no. Si no es así, espero que este post te haya aclarado un poquito el concepto.

La tecnología GPRS (General Packet Radio Service) es diferente de la ya “antigua” conexión CSD (Circuit Switched Data) incluida en el estandard GSM. En CSD, una conexión de datos establece un circuito virtual y reserva todo el ancho de banda de ese circuito durante toda la conexión, independientemente de si se están enviando datos o no, con el consiguiente desaprovechamiento del ancho de banda.

En cambio, GPRS funciona por conmutación de paquetes, lo que implica que muchos usuarios pueden compartir el mismo canal de transmisión. O lo que es lo mismo, el ancho de banda se ocupa con aquellos usuarios que desean enviar datos en un momento dado. Por tanto, se aprovecha mucho más el ancho de banda en el caso de los usuarios que transmiten y reciben datos intermitentemente, que es el caso más habitual (email, descargas de webs, etc son ejemplos de este tipo de transferencias intermitentes).

Otra diferencia importante con CSD, es que en CSD los operadores cobran por tiempo de conexión, pues como comentabamos anterioremente, durante toda la conexión se tiene ocupado un canal independientemente de que se envíe o no información. En cambio en GPRS se cobra por volumen de tráfico enviado y recibido, pues sólo se usa el canal cuando hay transacciones de información. Los múltiples métodos de acceso usados en GSM con GPRS están basados en FDD (Frequency Division Duplex) y FDMA. Durante una sesión GPRS un usuario es asignado a un par de canales de frecuencia de subida y de bajada. Esto está combinado con multiplexación temporal, es decir, comunicación en modo paquetes, lo cual hace posible que varios dispositivos puedan estar compartiendo en mismo canal de frecuencia. Los paquetes de datos tienen longitud fija, correspondiendo al tiempo del slot GSM. En el canal de descarga (downlink) el modo utilizado es un método FIFO, es decir, el primer paquete que entra es el primer paquete servido. En el caso del canal de subida (uplink), se usa el mecanismo de acceso basado en un protocolo de reserva como el SAPR (Slotted ALOHA Packet Reservation) y también con el método FIFO.

Clases de dispositivos GPRS.

Los dispositivos que disponen de conectividad GPRS pueden dividirse en tres clases, en función de la capacidad que tengan para sostener simultáneamente una comunicación GSM y GPRS. Estas clase son:

• Clase A. Pueden estar conectados simultáneamente tanto a GPRS como a GSM.
• Clase B. Pueden estar conectados a GPRS y GSM, pero sólo un servicio puede utilizarse. Es decir, si tenemos una llamada de voz, el servicio de GPRS se suspenderá. Una vez finalizada la llamada de voz el servicio de GPRS se reestablecerá automáticamente tal y como estaba. La mayor parte de móviles GPRS son de clase B.
• Clase C. Pueden contectarse tanto a servicios GPRS como GSM, pero debe escogerse manualmente entre uno y el otro.

Clases Multislot GPRS
 
En muchas ocasiones podemos oir si un dispositivo GPRS es de clase 8, de clase 10, de clase 12, etc. Esto hace referencia a la velocidad de transmisión de datos sobre GPRS. La velocidad de GPRS va en función del número de slots temporales TDMA asignados. Este número dependerá tanto de la estación a la cual nos conectemos como de la capacidad de nuestro dispositivo GPRS

GPRS coding scheme

La velocidad de transferencia no depende únicamente del nº de slots asignados sino también del método de codificación(coding scheme). El método menos robusto, y por consiguente más rápido, es el CS-4, que estará disponible cerca de la estación base (donde la calidad de la señal será más alta y por tanto se es menos propenso a errores de comunicación). Y el más robusto (y por tanto más lento) es el CS-1 que será usado cuando el dispositivo móvil esté lejos de la estación base.

Utilizando CS-4 es posible alcanzar velocidades de 20kbps por slot, sin embargo, el uso de este sistema hará que la cobertura que vea nuestro dispositivo sea el 25% de lo normal. Con CS-1 se puede conseguir velocidades de sólo 8kbps por slot, pero con una cobertura del 98% de lo normal. Las estaciones de hoy en día pueden adaptar la velocidad automáticamente en función de la localización del dispositivo móvil (es decir, en función de la distancia a ellos).

La siguiente tabla muestra la velocidad por slot en función del esquema de codificación:

Por último, una pequeña tabla comparativa entre las velocidades de la comunicación mediante CSD y mediante GPRS, con las clases comunmente más utilizadas, clase 8 y 10.