UNIVERSIDAD YACAMBU
MINISTERIO DE EDUCACIÓN
DIRECCIÓN DE INVESTIGACIÓN Y POSTGRADOS VIRTUALES
CARACAS, DISTRITO FEDERAL
VENEZUELA

 

Especialización en Gerencia Mención Redes y Telecomunicaciones 

 

RADIOCOMUNICACIONES

 

TELEFONIA MOVIL

 

 

INTRODUCCIÓN

La generación analógica que soportó voz durante mucho tiempo ha dado paso a la generación digital, y una vez más estamos a punto de ser testigos de otro avance en al ámbito de las comunicaciones móviles digitales. La aparición de la tercera generación construida sobre una plataforma digital brindará la posibilidad de comunicarnos donde y como queramos, para ello será necesario que se implante el estándar IMT-2000, esta norma dará acceso inalámbrico a la infraestructura global de telecomunicaciones, mediante sistemas terrestres y satelitales que atenderá a usuarios móviles y fijos en redes públicas o privadas.

La primera generación analógica de sistemas de comunicación móvil se desarrolló en los años ochenta, fue seguida por una segunda generación digital que proporcionó avances significativos en cuanto al número de suscriptores asignados a una frecuencia dada, la seguridad y calidad de la voz, y además conformó las bases para la prestación de otros servicios como la transmisión de datos.

La 1ra y 2da generación de sistemas de comunicación móvil tuvieron como objetivo primordial dar soporte a comunicaciones de voz, y aunque pueden ser usadas para transmitir datos a baja velocidad no satisfacen los requerimientos de transmisión de grandes volúmenes de información a altas velocidades entre terminales inalámbricos y la red fija, necesarios para aplicaciones como videoconferencia, conexión a Internet, gestión multimedia y correo con video y audio. Por otra parte, existe la necesidad de proporcionar capacidad de roaming internacional a usuarios de teléfonos móviles que actualmente pierden conexión o tienen que recurrir a complicados procedimientos cuando viajan a otros países debido al intrincado laberinto de normas móviles en uso por diferentes países.

La tercera generación promete ser la respuesta a estos problemas planteados al ofrecer servicios de voz, datos y video a altas velocidades, y quizás el don de la ubicuidad en cuanto a comunicaciones móviles.

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Telefonía móvil: GSM, GPRS, (HSCSD) y UMTS

Los sistemas de telefonía móvil se pueden clasificar en distintas generaciones dependiendo del grado de evolución técnica de los mismos. Las características fundamentales de cada una de estas generaciones se resumen a continuación.

Primera generación (1G)

Es la más antigua de todas, también conocida en España como TACS (Total Access Communications System), y engloba a todas aquellas tecnologías de comunicaciones móviles analógicas. El sistema TACS es un sistema de comunicaciones para telefonía móvil celular dúplex en la banda de 900 MHz, con capacidad para transmitir voz pero no datos. El precursor del sistema TACS fue el sistema AMPS (American Mobile Phone System), desarrollado en la década de los 70 por los laboratorios Bell y puesto en servicio en la primera mitad de la década de los 80. Posteriormente, el sistema AMPS fue adaptado a los requisitos europeos por el Reino Unido (en especial, en lo que respecta a bandas de frecuencia y canalización) y puesto en servicio en 1985 con el nombre de sistema TACS. Dado que el estándar TACS sólo define el protocolo de acceso radio entre una estación móvil y su correspondiente estación base, y no cubre aspectos relativos a la gestión de la movilidad, surgieron toda una serie de estándares diferentes en diversos países: NTT-MTS (Japón), MNT (Escandinavia) y C450 (Alemania), con los correspondientes problemas de incompatibilidades. El único proveedor de este sistema en España, conocido comercialmente como "Moviline", es Telefónica. En la actualidad está en desuso y desaparecerá definitivamente en el año 2007.

Segunda generación (2G)

Las limitaciones de la primera generación de telefonía móvil condujeron al desarrollo del sistema GSM (Global System for Mobile Communications). GSM es una tecnología digital cuya primera funcionalidad es la transmisión de voz, pero que también permite la transmisión de datos a baja velocidad: 9,6 kbit/s. Esta velocidad es claramente insuficiente si la comparamos con los 56 kbit/s que permite un módem convencional de acceso a Internet a través de la línea telefónica, pero aun así ha permitido el éxito absoluto del servicio de envío de mensajes cortos (SMS), superando con creces las mejores expectativas que podían imaginar los operadores. Este hecho ha abierto un gran mercado desconocido hasta la fecha y que pretende ser potenciado con las futuras generaciones de telefonía móvil. El sistema europeo GSM opera en torno a los 900 MHz, si bien surgió también una variante conocida como DCS (Digital Cellular System) que trabaja a 1800 MHz y cuyo objetivo es proporcionar mayor capacidad en zonas urbanas. A diferencia del sistema TACS, GSM define un sistema completo que incluye no sólo la interfaz radio, sino también una completa arquitectura de red, lo que permite el desarrollo de multitud de nuevos servicios sobre el estándar GSM. Aunque preparado para la transmisión de datos, GSM es un estándar pensado fundamentalmente para la transmisión de voz. Por ello, de la concepción original del estándar se derivan una serie de limitaciones para las aplicaciones basadas en la transmisión de datos, como son: establecimiento de la conexión lento (sistema orientado a conexión), poco ancho de banda, simetría del enlace (mismo ancho de banda para ambos sentidos de la comunicación), coste excesivo (facturación por tiempo de conexión).

Segunda generación y media (2.5G)

Aquí se incluyen todas aquellas tecnologías de comunicaciones móviles digitales que permiten una mayor capacidad de transmisión de datos y que surgieron como paso previo a las tecnologías 3G. Los operadores de telefonía móvil europeos y de Estados Unidos comenzaron a moverse a 2.5G en el 2001, mientras que Japón dio el salto directo de 2G a 3G. Una de estas tecnologías 2.5G es GPRS (General Packet Radio System), basada en la transmisión de paquetes y donde los canales de comunicación se comparten entre los distintos usuarios de forma dinámica. GPRS coexiste con GSM, compartiendo gran parte de la infraestructura desplegada en el mismo, pero ofreciendo al usuario un servicio portador más eficiente para las comunicaciones de datos, especialmente en el caso de los servicios de acceso a redes IP como Internet. La velocidad teórica máxima que puede alcanzar GPRS es de 171,2 kbit/s (unas 18 veces mayor que GSM), si bien la velocidad de acceso que experimenta el usuario en la práctica está condicionada por distintos factores y suele ser bastante inferior: unos 40 kbit/s en el enlace descendente y 9,6 kbit/s en el ascendente. Las principales ventajas que aporta GPRS respecto a GSM son, además de una mayor velocidad de transmisión, la conexión permanente y la tarificación por tráfico, convirtiéndolo en el portador ideal para los servicios WAP, el acceso a Internet (web browsing, ftp, e-mail) y el acceso a intranets de empresas. Por otro lado, el HSCSD (High Speed Circuit Switched Data) es una especificación de la fase 2+ de GSM homologada por el ETSI (European Telecommunications Standards Institute) en febrero de 1997 y comercializada a partir de 1999. Con esta tecnología, el número de canales equivalentes de GSM utilizados en cada instante por una comunicación de datos es variable, permitiendo velocidades de transmisión de hasta 57,6 kbit/s. La ventaja de HSCSD es que la inversión para ser implantado es mínima, aunque tiene como desventaja un mayor coste para los usuarios, pues pagan por el uso de cada canal. Por último, la tecnología EDGE (Enhanced Data Rates for Global Evolution) es otro de los desarrollos de las redes GSM, permitiendo teóricamente velocidades de datos de hasta 384 kbit/s. Se trata de una tecnología que mejora el ancho de banda de la transmisión de los datos en GSM y GPRS, y que se puede considerar como precursora de UMTS. En realidad, EDGE y UMTS son tecnologías complementarias que de forma conjunta pueden dar apoyo a las necesidades de los operadores para lograr la cobertura y capacidad global de las redes de tercera generación. Además se puede desplegar en las bandas de frecuencia 800, 900, 1800 y 1900 MHz actuales y puede servir como la vía a la tecnología UMTS (WCDMA).Es una solución 3G diseñada específicamente para integrarse al espectro existente, permitiendo así a que los operarios ofrezcan nuevos servicios de 3G con licencias de frecuencia existente al desarrollar la infraestructura inalámbrica actual. Los operarios de TDMA pueden escoger desplegar una combinación de GSM, GPRS, EDGE y UMTS (WCDMA) en varias bandas dependiendo de la segmentación específica de sus clientes y las estrategias del espectro. EDGE ofrece servicios de Internet Móvil con una velocidad en la transmisión de datos a tres veces superior a la de GPRS. El equipo de EDGE también opera automáticamente en modo de GSM. EDGE será importante para los operarios con redes de GSM o GPRS que se desarrollarán en UMTS; mejorar la infraestructura de GSM con EDGE es una manera eficiente de lograr una cobertura de 3G complementaria en la red consistente al volver a emplear lo invertido en la tecnología de 2G.

El Sistema Universal de Telecomunicaciones Móviles (UMTS) será un sistema de comunicaciones móviles que pueda ofrecer significativos beneficios a los usuarios, incluyendo una alta calidad y servicios inalámbricos multimedia sobre una red convergente con componentes fijos, celulares y por satélite. Suministrará información directamente a los usuarios y les proporcionará acceso a nuevos y novedosos servicios y aplicaciones. Ofrecerá comunicaciones personales multimedia al mercado de masas, con independencia de la localización geográfica y del terminal empleado (movilidad del terminal, personal y de servicios).

La estrategia de EDGE consiste en:

*      Incrementar las tasas de bit de GSM

*      Introducir un nuevo esquema de modulación y codificación de canal

*      Re-usar tanto de la capa física de GSM como sea posible.

*      Existen dos modalidades: EDGE GPRS (EGPRS) y EDGE Circuit Switched Data (ECSD).

*      Usa codificación de canal adaptativa y Modulación (GMSK y 8-PSK)

*      Soporta tasas de bits hasta 384 Kbps usando hasta 8 ranuras GSM

*      Emplea redundancia incremental a fin de mejorar la eficiencia en el uso del canal apropiado para aplicaciones con requerimientos de retardo relajados.

Tercera generación (3G)

Las tecnologías 3G se encuentran contenidas dentro del IMT-2000 (International Mobile Telecommunications-2000) de la ITU, el cual puede considerarse como la guía que marca los puntos en común que deben cumplirse para conseguir el objetivo de la itinerancia global, es decir, que un terminal de usuario de 3G pueda comunicarse con cualquier red 3G del mundo. Los servicios que ofrecen las tecnologías 3G son básicamente: acceso a Internet, servicios de banda ancha, roaming internacional e interoperatividad. Pero fundamentalmente, estos sistemas permiten el desarrollo de entornos multimedia para la transmisión de vídeo e imágenes en tiempo real, fomentando la aparición de nuevas aplicaciones y servicios tales como videoconferencia o comercio electrónico. Precisamente UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) constituye uno de los miembros de esta familia de estándares IMT-2000. El calendario previsto para la implantación de UMTS se ha venido retrasando continuamente, principalmente debido a la crisis en el sector de las telecomunicaciones. Entre los atributos de UMTS se pueden destacar: conectividad virtual a la red todo el tiempo, diferentes formas de tarificación, ancho de banda asimétrico en el enlace ascendente y descendente, configuración de la calidad de servicio (QoS), integración de la tecnología y estándares de redes fijas y móviles, entorno de servicios personalizado, y muchos otros. En cuanto a las capacidades de transmisión de datos de las tecnologías 3G, se pueden establecer distintos entornos de trabajo, llegando incluso hasta los 2 Mbit/s en condiciones ideales de funcionamiento, como por ejemplo en el entorno interior de una oficina. Esta capacidad es muy superior a la de las tecnologías precedentes, posibilitando el desarrollo de servicios multimedia reales.

 

Los estándares GSM definen un sistema de comunicaciones radio que funciona correctamente sólo si cada uno de sus componentes opera dentro de unos límites precisos. De este modo, se establece un compromiso entre lo que sería la calidad experimentada por un usuario individual y el nivel de interferencia experimentada por el resto de usuarios. Es decir, por una parte los teléfonos móviles y las estaciones base deben transmitir suficiente potencia como para mantener una calidad de llamada aceptable en base a un nivel mínimo de relación señal a ruido en el receptor. Pero por otra parte, no debe transmitirse excesiva potencia como para que se interfiera a los canales de frecuencia o ranuras de tiempo vecinas. Recordemos que GSM opera con un esquema de transmisión conjunto FDMA/TDMA.

Para caracterizar las prestaciones de los transmisores GSM se emplean tres tipos de análisis distintos: medidas de canal, medidas fuera de canal y medidas fuera de banda. Las medidas de canal determinan la calidad experimentada por el usuario e incluyen: errores de frecuencia y de fase, potencia media de portadora de RF transmitida y potencia de portadora de RF transmitida en función del tiempo. Las medidas fuera de canal hacen referencia a la interferencia que un usuario causa al resto de usuarios GSM. Estas medidas incluyen: espectro debido a la modulación y al ruido, espectro debido a la conmutación y espúreas de transmisión/recepción. Por último, las medidas fuera de banda determinan la interferencia que un usuario GSM causa a otros usuarios del espectro radioeléctrico e incluyen las espúreas de banda cruzada. A continuación, analizaremos en qué consiste cada una de estas medidas. Todas ellas, así como otras adicionales, se basan en los siguientes estándares ETSI y ANSI:

*             GSM 05.05/ETS 300-577: Transmisión y recepción radio de GSM y DCS1800.

*             GSM 11.10/ETS 300-607: Especificación de conformidad de estaciones móviles GSM y DCS1800.

*             GSM 11.21/ETS 300-609: Especificación de equipamiento de la estación base del sistema.

*             ANSI J-STD-007: PCS1900. Especificaciones del interfaz aéreo.


Sin embargo, las especificaciones ETSI y ANSI han sido elaboradas con el fin de caracterizar completamente el estándar GSM, por lo que no resulta práctico realizar las medidas completas en cualquier entorno. Así, los fabricantes de equipos GSM y operadores de red deben considerar otros factores tales como coste o tiempo a la hora de escoger la extensión de los tests.

 

 

 3G En Venezuela

La Comisión Nacional de Telecomunicaciones Conatel planificó iniciar el proceso de oferta pública de espectro en el cuarto trimestre de 2001 y llamar a subasta en los primeros meses de 2002. Esto no pudo realizarse debido a los problemas políticos y económicos que han embargado al país en estos últimos años.La primera etapa encarada por (Conatel) con vistas a la adjudicación de espectro para la nueva versión de sistemas celulares seria el sometimiento a consulta pública del documento "Introducción de los Sistemas Móviles de Tercera Generación (3G) en Venezuela. El mercado celular venezolano se ha desarrollado de manera significativa en los últimos años y se ha incrementado la competencia. Actualmente existen dos operadores nacionales, Telcel (Movistar) y Movilnet, que operan redes CDMA y TDMA en 800MHz (824-849 MHz y 869-894 MHz), respectivamente, y tres operadores regionales, Digitel, Infonet y Digicel, que manejan redes GSM900 (908-915 MHz y 953-960 MHz).

El organismo regulador identificó un número de objetivos que deberían cumplirse con la concesión de espectro para 3G. En orden de prioridad, son los siguientes:

El espectro para los servicios móviles 3G fue originalmente atribuido en la Conferencia Administrativa Mundial de Radiocomunicaciones (CAMR-92) y se buscó que fuera una asignación global tanto para servicios 3G terrestres como satelitales. Desde entonces a los 3G se los designó por parte de la Unión Internacional de Telecomunicaciones como IMT-2000 (International Mobile Telecommunications 2000). La UIT atribuyó las bandas de frecuencia 1885-2025 MHz y 2110-2200 MHz para IMT-2000 en la CAMR-92, y posteriormente, en la CMR-2000, atribuyó bandas adicionales. Este espectro incluye atribuciones para servicios móviles satelitales (SMS) y terrestres.

El espectro terrestre se divide en un espectro pareado FDD (Frecuency Division Duplex) y en un espectro no-pareado TDD (Time Division Duplex). En Venezuela, en concordancia con el espectro IMT-2000 global identificado por la UIT, están disponibles 2x60 MHz de espectro pareado FDD (1920-1980 MHz y 2110-2170 MHz) junto con 20 MHz de espectro no-pareado TDD (1900-1920 MHz). La consulta pública y las concesiones posteriores de 3G excluyen el espectro satelital y sólo se refieren al terrestre IMT-2000.

Conatel planea otorgar en concesión cuatro porciones de espectro IMT-2000 de 2X15 MHz (FDD) junto con 5 MHz (TDD) por operador. Además, ya que en la actualidad no se asignó ninguna porción de espectro para la operación de redes GSM1800 en Venezuela, la concesión de espectro 3G brinda la oportunidad de hacer uso de esa variante.

Las redes celulares venezolanas están evolucionando de la siguiente forma:

Telcel BellSouth: AMPS, NAMPS, CdmaOne, Cdma2000 1X, Cdma2000 1X EV-DO

Movilnet: AMPS, TDMA, Cdma2000 1X,

Digitel:  GSM, GRPS,

Infonet: GSM,

Digicel: GSM

 

 

Infografía:

 

Articulo 1: Telefonía móvil: GSM, GPRS y UMTS

 

http://www.radioptica.com/Radio/telefonia_movil.asp

Los sistemas de telefonía móvil se pueden clasificar en distintas generaciones dependiendo del grado de evolución técnica de los mismos. Las características fundamentales de cada una de estas generaciones se resumen en este link..

 

Local:  http://www.oocities.org/es/juliosiguenas/radio/infografia/art1.htm

 

 

Articulo 2: 3G Americas publica White Paper sobre aplicaciones empresariales inalámbricas

 

http://www.aecomo.org/content.asp?ContentTypeID=2&ContentId=3840&CatTypeID=2&CatID=159

 

Este articulo presenta numerosos ejemplos de aplicaciones corporativas inalámbricas que se encuentran en uso hoy, con vínculos a casos de estudios de clientes completos para instruir a los tomadores de decisiones en base a los ejemplos del mundo real y los éxitos de aquéllas compañías que ya implementaron aplicaciones empresariales y se están beneficiando al equipar a sus empleados con dispositivos de clase empresarial.

 

Local: http://www.oocities.org/es/juliosiguenas/radio/infografia/art2.htm

 

 

Articulo 3: Tecnología Móvil: GSM, GPRS, UMTS Y WiFi

 

http://www.aecomo.org/content.asp?contentid=1050&contenttypeid=3&catid=212&cattypeid=1

Hoy en día el teléfono móvil, permite la comunicación de señales de voz digitalizadas, se sirve de Internet para conectarnos con cualquier red pública o privada, tiene capacidad para almacenar toda la información personal que pudiéramos necesitar, interacciona con nuestro entorno, nos ayuda a conocer las coordenadas de la posición que ocupamos en un momento dado en el planeta, se puede e...

 

Local: http://www.oocities.org/es/juliosiguenas/radio/infografia/art3.htm

 

 

Articulo 4: Canal Nuevas tecnologías

 

http://nt.paginasamarillas.es/scripts/faqs/faq_mobile.asp

Link sobre preguntas relacionadas con el tema de Telefonía Móvil.

 

Local: http://www.oocities.org/es/juliosiguenas/radio/infografia/art4.htm

 

 

Articulo 5: Sistemas Celulares de Tercera Generación

 

http://www.monografias.com/trabajos15/telefonia-celular/telefonia-celular.shtml

La sociedad de la información evolucionará en el transcurso de esta década a una economía conectada a una red global. Un desarrollo que está siendo formado por la convergencia de las tecnologías de computación, comunicación y difusión. Por consiguiente, la tercera generación de comunicación móvil permitirá a los usuarios finales gozar de los beneficios de datos e imagen o comunicaciones de vídeo al estar en movimiento. Una verdadera multimedia móvil.

 

Local: http://www.oocities.org/es/juliosiguenas/radio/infografia/art5.htm

 

 

Articulo 6: Camino evolutivo de las redes CDMA

 

http://www.monografias.com/trabajos15/telefonia-celular/telefonia-celular.shtml#INTERF

El camino evolutivo de CDMA a IMT-2000 empieza con la propuesta de Qualcomm de un nuevo sistema basado en técnicas de espectro ensanchado. Esta propuesta, que luego fue estandarizada como IS-95, es el primer sistema CDMA móvil en desarrollo comercial. El acceso de multiplexación por división de códigos de banda estrecha (CDMA) IS-95 estipula un espaciamiento de portadora de 1.25MHz para servicios de telefonía. La Telecomunications Industry Association "TIA" empezó a definir esta especificación en 1991.

 

Local: http://www.oocities.org/es/juliosiguenas/radio/infografia/art6.htm

 

 

Articulo 7: UMTS: La Tercera Generación de Móviles que no llega

 

http://cibernauta.ozu.es/ciberafondo/ciberafondo_mundotech_articulos.php?articulo=2118.php

 

El sistema UMTS pretende romper con los diferentes estándares existentes en la actualidad, unificando todos los sistemas de comunicaciones. Para ello, la ITU (International Telecomunications Union, Unión Internacional de Telecomunicaiones) se ha metido de lleno en el desarrollo del estándar, en el proyecto IMT-2000

 

Local: http://www.oocities.org/es/juliosiguenas/radio/infografia/art7.htm

 

 

Articulo 8: UMTS: La Tercera Generación de Móviles que no llega

 

http://www.coit.es/publicac/publbit/bit113/otros.htm

 

El presente articulo revisa la situación y progreso de los sistemas de tercera generación, interesándose especialmente por los servicios y prestaciones que van a estar disponibles para el usuario final y mostrando la tecnología e infraestructura que soporta dicho sistema. Asimismo se abordan diversas consideraciones desde el punto de vista del operador telefónico interesado en minimizar las inversiones que suponen el desarrollo de la nueva red.

 

Local: http://www.oocities.org/es/juliosiguenas/radio/infografia/art8.htm

 

 

Articulo 9: UMTS. El futuro de las comunicaciones móviles

 

http://www.coit.es/publicac/publbit/bit113/quees.htm

El área de las comunicaciones móviles, junto con Internet, es la de crecimiento más rápido dentro del sector de las telecomunicaciones, en línea con las expectativas que se tuvieron durante su concepción. En todo el mundo, a finales de 1998, se alcanzan ya casi los 300 millones de usuarios de telefonía móvil celular y la previsión es alcanzar los 1.000 millones al finalizar el año 2005, una cifra superior a la de líneas de telefonía fija que existen en la actualidad. La explicación a este crecimiento del mercado se encuentra en el rápido avance de la tecnología, las oportunidades comerciales que se asocian con la movilidad personal, la reducción del precio de los terminales y de las tarifas de conexión y por tráfico.

Local: http://www.oocities.org/es/juliosiguenas/radio/infografia/art9.htm

 

 

Articulo 10: Comunicaciones Móviles

 

http://www.ilustrados.com/publicaciones/EpVAZVuFFuWmFmcpHE.php

 

Este artículo se centra en el tema de las comunicaciones móviles, en las que emisor o receptor están en movimiento. La movilidad de los extremos de la comunicación excluye casi por completo la utilización de cables para alcanzar dichos extremos. Por tanto utiliza básicamente la comunicación vía radio. Esta se convierte en una de las mayores ventajas de la comunicación vía radio: la movilidad de los extremos de la conexión. Otras bondades de las redes inalámbricas son el ancho de banda que proporcionan, el rápido despliegue que conllevan al no tener que llevar a cabo obra civil.

 

Local: http://www.oocities.org/es/juliosiguenas/radio/infografia/art10.htm