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Telefonía móvil: GSM, GPRS 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. En España existen tres operadoras
que dan servicio de telefonía GSM: Telefónica Móviles, Amena y
Vodafone. 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.
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. En el caso de España, cuatro
operadores obtuvieron licencias para dar servicio UMTS: Telefónica
Móviles, Amena, Vodafone y Xfera. 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.
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