TELEFONIA MOVIL O CELULAR (ESTACION BASE DE TELEFONIA MOVIL
CELULAR) Se denomina celular en la mayoría de
países latinoamericanos debido a que el servicio funciona
mediante una red de celdas, donde cada antena repetidora de
señal es una célula. Su principal
característica es su portabilidad, que permite comunicarse
desde casi cualquier lugar. La principal función es la
comunicación de voz, como el teléfono
convencional.
RED CELULAR MSTO CONECTADO A PSTN (MSTO oficina de Suicheo para
teléfonos móviles, y Red telefónica publica
conmutada PSTN ) Una red telefónica celular comprende
múltiples antenas de transmisión y recepción
de baja potencia distribuidas atreves de un área
geográfica. Cada sitio de celda es relativamente
pequeño, mas o menos circular, el área de cobertura
de cada célula individual sobre pasa o se sobre pone a
células vecinas con un diámetro celular al redor de
una milla hasta un máximo de 5 millas.
COMO FUNCIONA LA TECNOLOGIA CELULAR La comunicación
telefónica celular es posible gracias a la
interconexión entre centrales móviles y
públicas. Según las bandas o frecuencias en las que
opera el móvil, podrá funcionar en una parte u
otra. La telefonía móvil consiste en la
combinación de una red de estaciones
transmisoras-receptoras de radio (repetidores, estaciones base o
BTS) y una serie de centrales telefónicas de
conmutación de 1er y 5º nivel (MSC y BSC
respectivamente), que posibilita la comunicación entre
terminales telefónicos portátiles (teléfonos
móviles) o entre terminales portátiles y
teléfonos de la red fija tradicional. En su
operación el teléfono móvil establece
comunicación con una estación base, y a medida que
se traslada, los sistemas computacionales que administran la red
van cambiando la llamada a la siguiente estación base, en
forma transparente para el usuario.(hand-off) Es por eso que se
dice que las estaciones base forman una red de celdas, cual panal
de abejas, sirviendo cada estación base a los equipos
móviles que se encuentran en su celda.
GENERACIONES Y ESTANDAR PARA CELULARESSon numerosos y normalmente
incompatibles de una generación a otra. Los digitales
ofrecen mejores características, manejo de errores, ancho
de banda mejorado atraves de compresión, mayor seguridad
atraves de cifrado y encriptación, lo mas importante
soportan comunicación de datos mas efectiva.PRIMERA
GENERACION O GENERACION 1G O GENERACION
ANALOGATecnologías: – AMPS Primera Tecnología
Desarrollada en EU por Motorola y AT & T es análoga y
opera en la banda entre los 50Mhz y los 800Mhz, soporta 666
canales y en algunas aéreas 832. Del total de los
canales adjudicados a cada carrier, 21
canales son los canales no
conversacionales dedicados a la disposición de
llamada, hand - off, y el colgado de las
llamadas. Los restantes canales de
comunicaciones se dividen en canales de voz de
30 kHz, con una separación de 45MHz
entre los canales de avance(forwar) y
retroceso(reverse). AMPS trabaja sobre la base de
transmision FDMA y FDD, AMPS no maneja los
datos.
GENERACIONES Y ESTANDAR PARA CELULARES Narrowband AMPS (N -AMPS)
–AMPS de Banda angosta - Fue igualmente desarrollada
por Motorola, N-AMPS mejora la utilización del sistema
análogo AMPS. LA capacidad del sistema se mejora al partir
cada canal de 30 kHz en tres canales de 10 kHz, con esto se
triplica la capacidad de AMPS. Muy pocas portadoras de USA usan
N-AMPS.
ESTANDARES 1GTotal Access Communications System (TACS) –
Sistema de Comunicación de Acceso Total- TACS es un
derivado de APMS, desarrollado para ser usado en el Reino Unido
en la banda de 900 – MHz. TACS soporta tanto 600 como 1000
canales, cada uno de 25 kHz, comparado con los 666/832 canales
que soporta AMPS. Un variado número fue desarrollado,
incluyendo TACS de banda angosta (NTACS), TACS extendidos
(ETACS), y Sistema de Comunicaciones de Acceso Total
Japonés (Japanese Total Access Communications System
-JTACS). TACS hallo aceptación en muy pocos países,
ha sido reemplazado en su gran mayoría por GSM, y es
actualmente considerado obsoleto en Reino Unido.Nordic Mobile
Telephone (NMT) – Teléfono Móvil
Nórdico – NMT fue desarrollado y puesto en servicio en los
inicios de los años 80 en países escandinavos,
incluyendo Dinamarca, Finlandia
GENERACION 2G (CELULAR DIGITAL) Generacion de la
tecnología digital celular domina el radio celular
mundial, habiendo reemplazado casi completamente los sistemas
análogos. AMPS Digital (D-AMPS Advanced Mobile Phone
System Acrónimo de Sistema de telefonía
móvil avanzada digital), también es conocida como
US-TDMA (Time División Múltiple Access – Acceso
múltiple por división del tiempo estaudinence). En
norte america el estandar digital opera en los 800Mhz,similar a
los primeros AMPS de hecho los dos pueden coexistir en la misma
red. D - AMPS utiliza las mismas bandas de 30
kHz de AMPS y soporta hasta 416 canales de
frecuencia por portadora. A través
de Multiplexación por División de
Tiempo (TDM), cada canal de frecuencia se divide
en seis ranuras de tiempo, cada uno de los
cuales operaen el 8 kbps.
GENERACION 2G Sistema Global para Comunicaciones Móviles
(GSM – Global System for Mobile Communicactions-). GSM
opera entre las bandas de frecuencia de 800 MHz y 900MHz y es
compatible con ISDN (Intregated Services Digital Net – Red
Digital de Servicios Integrados). GSM corta cada banda de 200 KHz
en ocho (8) canales TDMA de 33.8 kbps, cada uno de los cuales
soporta llamadas de voz a 13 kbps Personal Communications System
(PCS – Sistema de Comunicación Personal) La PCS usa
una o más bandas de frecuencia de 1.25 MHz convertida del
espectro AMPS existente de cada portador que usa el servicio.
Cada banda de 1.25 MHz se subdivide en 20 portadores, cada uno de
los cuales puede soportar hasta 798 llamadas simultaneas y
agregar ancho de banda hasta 1.288 Mbps
GENERACION 2G Personal Digital Cellular – Celular Digital
Personal (PDC) Inicialmente conocido como Celular Digital
Japonesa (JDC), PDC es un estándar japonés para
sistemas digitales operando en rangos de frecuencias de 800, 900
MHz, and 1400 MHz. PDC se deriva de portadores 1600 RF, cada uno
de los cuales soporta tres (3) canales TDMA a 42 kbps,
decodificación de voz completo a 9.6 kbps y
variación media a 5.6 kbps.
COMUNICACIÓN DE DATOS POR MOVIL La comunicación de
datos móvil ha sido siempre de algún modo
difícil. El primer intento data de 1907 cuando las
compañias de comunicaciones experimentaban con varias
soluciones para un problema particular de campo de
tácticas de comunicaciones. Las redes análogas 1G
no fueron diseñadas con comunicaciones de datos en mente.
Algunos módems fueron desarrollados para adquirir y
manejar variaciones de datos a tasa de hasta 28.8 kbps bajo
condiciones óptimas, pero las condiciones fueron raramente
optimas. Los factores que afectan la calidad de la señal
incluyen, la distancia entre la estación móvil y la
estación base y la interferencia.
COMUNICACIÓN DE DATOS POR MOVIL Cellular Digital Packet
Data (CDPD – Celular digital de paquete de datos) fue
formalizado en 1993 por un consorcio de portadores en los Estados
Unidos para resolver este tema. CDPD opera sobre redes AMPS
existentes en bandas de 800 MHz, tomando ventaja de la
inactividad natural en las redes celulares entre conexiones y
desconexiones, y durante el periodo de receso y el proceso de
transmitir datos en paquetes a tasas de hasta 19.2 kbps usando
tanto el protocolo de Internet (IP) como la ISO Protocolo de Red
sin Conexión.
En 1992 se inicia a trabajar en el International Mobile
Telecomunication 2000 (ITM-2000). Es una iniciativa para la
arquitectura de la red inalámbrica del siglo 21. Soportan
muchísimo el incremento en las tasas de transmisión
tanto para las versiones inalámbricas móviles y
fijas. Todos estos estándares son una extensión de
la tecnología 2G ya que de ella provienen. Aquí se
tienen velocidades más rápidas, soporte de voz,
Short Message Service (SMS) and Multimedia Messaging Service
(MMS) y acceso a internet. La red 2.5G corre a través del
mismo espectro que la red 2G y son compatibles entre ellas. Por
lo tanto las velocidades de transmisión son inferiores a
las de las redes 3G. Generación 2.5G y 3G
Generación 2.5G y 3G
Es un 2G+ que se actualiza a GSM diseñado para mejorar las
tasas de transmisión de datos. HSCSD mejora el rendimiento
de canal para un máximo de 14,4 kbps en los servidores de
redes GSM que operan a 1800 MHz, mediante el uso de mecanismos
mejorados de FEC. HSCSD también es compatible con la
concatenación (vinculación) de intervalos de tiempo
múltiples por marco en apoyo a altas velocidades. Como GSM
proporciona conmutación de circuitos, en vez de
conmutación de paquetes, la conectividad HSCSD es
más adecuada para las aplicaciones orientadas a la
conexión, tales como vídeo y multimedia. High-Speed
Circuit-Switched Data (HSCSD)
GPRS es un servicio de conmutación de paquetes que se
aprovecha de las franjas de tiempo del GSM disponibles para
comunicaciones de datos y es compatible con los protocolos X.25 y
TCP/IP. GPRS, un componente importante en la evolución de
GSM, permite altas velocidades en comunicaciones de
móviles, y se considera más útil para
aplicaciones de datos a ráfagas como la navegación
por Internet móvil. Al reunir hasta ocho canales GSM, GPRS
tiene una velocidad de transmisión teórica de 171,2
kbps, aunque realista se limita a 115,2 kbps y más
típicamente entre 30-60 kbps. En la práctica, sin
embargo, los operadores GSM del sistema es poco probable que
permiten a un usuario único para acceder a ocho canales.
General Packet Radio Service (GPRS)
General Packet Radio Service (GPRS) En particular, GPRS soporta
comunicaciones simultáneas de voz y datos a través
del mismo enlace inalámbrico, con la voz prevaleciendo
siempre. GPRS define tres clases de equipos terminales: Clase A:
terminales de soporte simultáneo de conmutación de
circuitos GSM de voz y servicio de SMS, así como el
trafico de datos GPRS por conmutación de paquetes. Clase
B: terminales que soportan conmutación de circuitos de voz
y datos de conmutación de paquetes no simultaneo,
cambiando automáticamente entre los dos. Clase C:
terminales que soportan cualquiera de los circuitos de
conmutación de voz y de servicio SMS o servicios de
conmutación de paquetes, pero se debe cambiar manualmente
desde una a la otra.
General Packet Radio Service (GPRS) La tasa de bits es sensible
al esquema de codificación en uso, de los cuales hay
cuatro. CS-4 soporta una velocidad de bits de 20 Kbps por
intervalo de tiempo, pero se puede usar cuando la estación
móvil (MS) y la Estación Base (BS) están en
la proximidad. A medida que la distancia aumenta entre la MS y
BS, el esquema de codificación debe ser más robusto
para compensar la atenuación y el MPI. CS-4: 20 kbps CS-3:
12 kbps CS-2: 14.4 kbps CS-1: 8 kbps
GPRS se puede ejecutar en el modo simétrico o
asimétrico, con la velocidad en cualquier dirección
sensible a la clase de servicio multislot seleccionado, de los
cuales hay 12. La clase de servicio multislot determina el
número de franjas de tiempo en cada sentido, con cada
intervalo de tiempo soportando una tasa teórica de datos
nominal de 20 Kbps (en realidad 21.4 Kbps). La más simple
es el servicio de clase 1, que soporta una ranura de tiempo en
cada dirección. El más capaz es el servicio de la
clase 12, que admite cuatro ranuras de tiempo en cada
dirección. En términos generales, las clases de
servicio más comunes son de naturaleza asimétrica,
que se adapta a aplicaciones orientadas a datos en la web de la
misma manera como lo hacen las tecnologías
asimétricas de bucle local de ADSL, PON, y WiMAX. General
Packet Radio Service (GPRS)
Enhanced Data Rates for GSM Evolution (EDGE) Basado en TDMA, EDGE
soporta velocidades de transmisión de datos de hasta 473,6
Kbps en canales FDD de 200 kHz de ancho a través de una
técnica de modulación mejorada. 8-Phase Shift
Keying (8-PSK) consiste en ocho niveles de cambio de fase y, por
tanto, compatible con tres bits por símbolo. EDGE soporta
124 canales FDD, cada uno de ellos admite ocho ranuras de tiempo
o usuarios. EDGE es compatible con dos modos de funcionamiento:
Enhanced Circuit-Switched Data (ECSD): Es una mejora en el
protocolo de conmutación en circuitos nativos GSM. ECSD
añade 8-PSK como una opción de modulación,
aumentando así la eficiencia de transmisión de
datos. Una conexión GMSK requiere cuatro ranuras de tiempo
para apoyar un 57,6 kbps velocidad de datos, pero ECSD requiere
sólo dos.
Enhanced GPRS (EGPRS): Es una transmisión de
conmutación de paquetes que soportan tasas de datos de
hasta 473.6 Kbps. EGPRS estima que la calidad del enlace con el
fin de adaptar la modulación y el esquema de
codificación (MCS). Enhanced Data Rates for GSM Evolution
(EDGE)
Es una tecnología 3G que es visto como una
actualización lógica de GSM, aunque los dos no son
compatibles. UMTS se ejecuta sobre una portadora de 5 MHz de
ancho, en comparación con el portador 200 kHz usado para
CDMA. Las especificaciones FDD de bajada funcionan en el rango de
2100 MHz y de subida en el rango de 1900 MHz. Como es el caso de
todos los verdaderos sistemas de 3G, en UMTS las especificaciones
incluyen 128 kbps para las aplicaciones de alta movilidad, 384
kbps para peatones, y 2 Mbps para aplicaciones fijas. Universal
Mobile Telecommunications System (UMTS)
Las redes UMTS actualmente están siendo mejoradas con High
Speed Downlink Packet Access (HSDPA), que a veces se califica
como una tecnología 3.5G. HSDPA promete aumentar las tasas
teóricas de bajada a 14.4 Mbps, aunque las
implementaciones actuales compatibles están el rango de
400-700 kbps, con ráfagas de hasta 3,6 Mbps durante cortos
períodos de tiempo usando una técnica de
modulación adaptativa para estrangular las tasas de bits
de subida y bajada tanto como lo permita el enlace. Universal
Mobile Telecommunications System (UMTS)
Es un sistema de 3G basado en las versiones anteriores de CDMA.
Entre las versiones que mas se destacan, están: CDMA2000
1xRTT (One times Radio Transmission Technology, “one
times” se refiere al estándar del ancho de banda),
ofrece las capacidades de 2.5G dentro de un único canal de
1,25 MHz, duplicando la capacidad de voz de los sistemas cdmaOne
de 2G y ofrece una aceleración a los datos teórica
de 153 kbps (su rendimiento está en el intervalo de 70-90
kbps) mediante el uso de modulación QPSK. Code Division
Multiple Access 2000 (CDMA2000)
3G 1xEV-DO (one carrier Evolution-Data Optimized) es un
High-Data-Rate (HDR) que emplea la modulación 16-QPSK que
nos da una velocidad de datos pico de 2.4 Mbps en la bajada y 153
kbps en la subida. 1xEV-DO soporta rendimiento total promedio de
una carga completa en una celda de tres sectores de 4.1 Mbps en
bajada y los 660 kbps en la subida, con velocidades de datos
asignados dinámicamente a cada usuario que proporcionan un
desempeño óptimo en cualquier momento dado. 1xEV-DO
puede funcionar en cualquier banda y pueden coexistir en
cualquier tipo de red. CDMA2000 se ejecuta en un espectro entre
los 800 MHz y 1.8-2.0 GHz. Code Division Multiple Access 2000
(CDMA2000)
GSM1x es una versión diseñada como una
especificación de transición para los operadores
GSM, incluyendo a los teléfonos de modo dual.
También conocido como ES-2000-A, 3x es una mejora que
utiliza tres operadores cdmaOne de ancho de banda total de 3,75
MHz. Este soporta velocidades de datos hasta 2 Mbps mediante la
difusión de una señal a través de los tres
operadores. Code Division Multiple Access 2000 (CDMA2000)
Time Division Synchronous Code Division Multiple Access
(TD-SCDMA) Es un estándar 3G que se está
desarrollando en China. TD-CDMA se basa en CDMA pero utiliza
TDMA, además de usar TDD en lugar de FDD. El uso de TDMA
reduce el número de usuarios que compiten por cada ranura
de tiempo, que tiene el efecto de reducir la complejidad
técnica del sistema, pero a expensas de la gama de
cobertura y la movilidad. Este enfoque proporciona flexibilidad
adicional en la que las capacidades de los canales de subida y
bajada se pueden administrar de forma independiente. TD-SCDMA se
ejecuta en el 2000 MHz (2GHz), con separación de canales
nominal de 1,6 velocidades de datos MHz. Las velocidades de datos
asíncronas son altamente flexibles, van desde 1.2 kbps
hasta 2 Mbps en ambas direcciones.
Celular Multimodo Está claro que hay una gran cantidad de
estándares celulares y que las compañías han
optado por todas ellas en diversas combinaciones. Muchas, pero no
todas, de las normas 2.5G y 3G tienen sus raíces en las
redes GSM y la red de cualquier operador en concreto en un lugar
determinado generalmente soporta varias combinaciones de 2G, 2.5G
y 3G. La mayoría de teléfonos celulares son capaces
de acceder solo a la red 2G, pero las nuevas generaciones son
típicamente multimodo y por tanto puede acceder a
generaciones más avanzadas.
Estándares Mencionados Brevemente
Terminal Equipment SubAntiguamente los móviles
tenían grandes tamaños y pocas funciones (solo las
esenciales), ahora son mucho mas versátiles en cuanto a
las labores que pueden hacer pero el tamaño da
problemas.
Terminal Equipment Las mejoras funcionales obtenidas se han
alcanzado gracias la evolución de las tecnologías
2.5G y 3G.
Terminal Equipment Se Han Obtenido mejoras en: IM (Mejor
vídeo y navegación) SMS MMS Smart phones
Presente y Futuro En 1994 se determino que: Que habian mas de 35
millones de suscriptores de celulares en mas de 150 ciudades a
una tasa de crecimiento de mas del 30% por año. Nokia
predijo tener para el 2008 3 billones de suscriptores. The
Cellular Telecommunications Industry Association (CTIA) predijo
al rededor de 60 millones de usuarios hasta 30 junio de 1998 y
207.9 millones de usuarios domésticos al 2005.
Presente y Futuro La aparición de 2.5G, 3G y el devenir de
4G a través del incremento y mejora de transmisión
de datos con redes como las Wi-Fi, WiMAXy 3G+
Implicaciones Sociales De cierta manera las sociedades se
verán absorbidas por las tecnologías móviles
Aparición de restricciones para evitar cosas como el
voyerismo. Se usaran para ayudar la justicia.
Implicaciones Religiosas Existe una fuerte oposición
argumentada por la “obscenidad” que se maneja con
cámaras y demás problemas éticos que puedan
ser causados por los adminículos de los celulares.
Cuestiones de Seguridad Muchos estudios se han hecho y desmentido
a continuación, por ejemplo: En un estudio reciente
conducido por Swedish National Institute for Working Life indica
que el uso telefonos inhalambricos causa 240 % de incremento en
el riesgo de tumores cancerosos en la cabeza.
Packet Data Radio Networks Mobitex ha sido desarrollada en
conjunto por Ericsson y Swedish Telecom. En Europa trabaja en una
banda de 400–450 MHz y en los Estados Unidos en los 800- y
900-MHz. Mobitex tiene una separación de 12,5 kHz entre
canales. Teóricamente soporta velocidades de
transmisión de datos de 8 kbps con modulación GMSK
(Gaussian minimum shift keying).