Monografias | Comunicaciones MóvilesComunicaciones MóvilesResumen: Desde el principio de las telecomunicaciones, dos han sido las opciones principales para llevar a cabo una comunicación: con o sin hilos, por cable o por el aire. Este artículo tratará diferentes tipos de comunicaciones móviles, como Telefonía móvil terrestre, Telefonía móvil vía satélite, Redes móviles privadas, Radiomensajería, Radiolocalización GPS, Comunicaciones inalámbricas e Internet móvil. Introducción y breve historia
Desde el principio de las telecomunicaciones dos han sido las opciones
principales para llevar a cabo una comunicación: con o sin hilos, por cable o
por el aire. En realidad ambas pueden participar en un mismo proceso
comunicativo. Por ejemplo la transmisión de un evento deportivo por televisión,
en el que una cámara recoge la señal y la transmite, generalmente por cable, a
una unidad móvil encargada de comunicarse vía radio con el centro emisor, que
a su vez se comunica por cable con una antena emisora que la distribuye por el
aire a la zona que cubra la cadena de televisión. De todas formas, en este caso
se trata fundamentalmente de una transmisión vía radio, pues es así como se
distribuye la señal que previamente ha producido la emisora (captar la señal
con la cámara, llevarla al centro emisor y procesarla). Este documento se centrará en 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,... Sin embargo el cable es más inmune a amenazas
externas, como el ruido o las escuchas no autorizadas, y no tiene que competir
con otras fuentes por el espacio radioeléctrico, bien común más bien escaso.
Dos, tres y más cables pueden ser tendidos a lo largo de la misma zanja, y
tomando las medidas adecuadas, no han de producirse interferencias. Imaginar
cuatro o cinco antenas apuntando en la misma dirección. Resultado: un más que
probable caos. Históricamente la comunicación vía radio se
reservaba a transmisiones uno a muchos, con grandes distancias a cubrir. También
era útil en situaciones en las que la orografía dificultase en exceso el
despliegue de cables. Fundamentalmente se utilizaba para transmitir radio y TV.
Por el contrario, las comunicaciones telefónicas utilizaban cables. Todo esto
nos lleva a la actual situación, en la que ya no está tan claro cuando es
mejor una u otra opción. En cuanto a las comunicaciones móviles, no
aparecen a nivel comercial hasta finales del siglo XX. Los países nórdicos,
por su especial orografía y demografía, fueron los primeros en disponer de
sistemas de telefonía móvil, eso sí, con un tamaño y unos precios no muy
populares. Radiobúsquedas, redes móviles privadas o Trunking, y sistemas de
telefonía móvil mejorados fueron el siguiente paso. Después llegó la telefonía
móvil digital, las agendas personales, miniordenadores, laptops y un sinfín de
dispositivos dispuestos a conectarse vía radio con otros dispositivos o redes.
Y finalmente la unión entre comunicaciones móviles e Internet, el verdadero
punto de inflexión tanto para uno como para otro. Servicios de comunicaciones móviles Los más extendidos son la telefonía móvil
terrestre, la comunicación móvil por satélite, las redes móviles privadas,
la radiomensajería, la radiolocalización GPS, las comunicaciones inalámbricas
y el acceso a Internet móvil. De todos ellos hablaremos a continuación, con más
o menos profundidad. Telefonía móvil terrestre La telefonía móvil terrestre utiliza estaciones
terrestres. Éstas se encargan de monitorizar la posición de cada terminal
encendido, pasar el control de una llamada en curso a otra estación, enviar una
llamada a un terminal suyo,... Cada estación tiene un área de cobertura, zona
dentro de la cuál la comunicación entre un terminal y ésta se puede hacer en
buenas condiciones. Las zonas de cobertura teóricamente son hexágonos
regulares o celdas. En la práctica, toman muy distintas formas, debido a la
presencia de obstáculos y a la orografía cambiante de la celda. Además se
solapan unas con otras. Es por esto, que cuando un móvil está cerca del límite
entre dos celdas, puede pasar de una a otra, en función de cual de las dos le
ofrezca más nivel de señal, y esto puede suceder incluso durante el transcurso
de una llamada sin que apenas se perciba nada. Los primeros sistemas de telefonía móvil
terrestre, TACS, AMPS, NMT, TMA, NAMT,... o de primera generación, eran analógicos.
Los terminales eran bastante voluminosos, la cobertura se limitaba a grandes
ciudades y carreteras principales, y sólo transmitían voz. La compatibilidad
entre terminales y redes de diferentes países no estaba muy extendida. NMT se
utiliza en los países nórdicos, AMPS y TACS en EEUU, y NAMT en Japón. Cada estación trabaja con un rango de
frecuencias, que delimita el número máximo de llamadas simultáneas que puede
soportar, puesto que a cada llamada se le asigna un par de frecuencias
diferente: una para cada sentido de la comunicación. Esto se denomina FDM, o
multiplexación por división en la frecuencia. Las celdas colindantes no pueden
utilizar las mismas frecuencias, para que no se produzcan interferencias. Pero
las celdas que están algo más alejadas si que podrían reutilizar estas
frecuencias. Y esto es lo que se hace. Se parte de una determinada cantidad de
frecuencias disponibles. Luego, teniendo en cuenta la densidad estimada de
llamadas por área, tanto el tamaño de la celda, como las frecuencias por celda
y la reutilización de frecuencias serán determinadas. Una alternativa para incrementar el número de
llamadas servidas es la sectorización, método por el cuál se instalan varias
antenas por estación, cada una de las cuáles cubre un sector. Por ejemplo, si
instalamos tres antenas, cada una se ocuparía de un sector de 120º. Después aparecen los sistemas de segunda
generación, GSM, CDMA, TDMA, NADC, PDC,... que son digitales. El tamaño de los
terminales se hace cada vez más pequeño, las coberturas se extienden, y se
empiezan a transmitir datos, aunque a velocidades muy pequeñas. Introduce el
envío de mensajes SMS, hoy tan de moda. La compatibilidad entre las distintas
redes nacionales empieza a mejorar. GSM se implanta en Europa y en otros países
del resto del mundo. TDMA y CDMA en EEUU, mientras que PDC en Japón. En GSM, cada frecuencia puede transmitir varias
conversaciones. Esto se consigue mediante la TDM, o multiplexación por división
en el tiempo. El tiempo de transmisión se divide en pequeños intervalos de
tiempo. Cada intervalo puede ser utilizado por una conversación distinta. Además,
una misma conversación se lleva a cabo en intervalos de distintas frecuencias,
con lo que no se puede asociar una llamada a una frecuencia. De este modo, si
una frecuencia se ve afectada por una interferencia, una conversación que
utilice esta frecuencia, sólo observará problemas en los intervalos
pertenecientes a dicha frecuencia. Esto se denomina TDMA. En los sistemas CDMA, acceso con multiplexación
por división de código, lo que se hace es que cada llamada utiliza un código
que le diferencia de las demás. Esto permite aumentar el número de llamadas
simultáneas o la velocidad de transmisión, lo que se hace necesario ante los
crecientes requerimientos de la Algunos sistemas 2,5 (GPRS, EDGE) introducen la
conmutación de paquetes en la telefonía móvil, es decir, la comunicación se
produce al "estilo" Internet. La información se divide en trozos o
paquetes, que siguen caminos diferentes hasta alcanzar el destino. GPRS alcanzará
los 115 Kbps, mientras que EDGE los 384 Kbps. Además, EDGE permitirá a los
operadores de GSM y TDMA integrar en sus redes actuales este nuevo sistema. Hasta que la tercera generación se extienda,
para lo que aún pueden quedar varios años, los sistemas 2,5 supondrán un
puente entre los de segunda generación y la UMTS. En Europa, los operadores se
están gastando auténticas barbaridades en adquirir las licencias UMTS, con la
esperanza de que será la tecnología que haga explotar las comunicaciones. Pero
mientras esto ocurre, los que poseen sistemas 2G ya piensan en evolucionar a
GPRS o EDGE. Telefonía móvil vía satélite En este caso las estaciones están en los satélites.
Estos suelen ser de órbita baja. Su cobertura prácticamente cubre todo el
planeta. Esta es la principal ventaja que presentan frente a la telefonía móvil
terrestre. Las desventajas son de mucho peso: mayor volumen del terminal a
utilizar y precio de las llamadas y terminales. Dos son los operadores que
ofrecen este servicio a nivel mundial: Iridium y GlobalStar. El primero está a
punto de comenzar el derribo de sus satélites, debido a las astronómicas
deudas que ha contraído. Durante los últimos meses ha intentado encontrar
un comprador que se hiciera cargo de las deudas, e intentará sacar el negocio a
flote, pero no ha encontrado a nadie dispuesto a tomar semejante riesgo. Sigue
ofreciendo unos servicios mínimos a sus antiguos clientes, pero ya no realiza
ningún tipo de actividad comercial (publicidad, captación de clientes,...).
Además recomienda a sus clientes que busquen opciones alternativas a sus
servicios, porque en cualquier momento dejan de prestarlos. Su constelación de
satélites de órbita baja consta de 66 unidades situadas a 780 Km de la Tierra.
Utiliza tanto FDMA como TDMA. Cada satélite disponía de 48 haces o sectores. Sin embargo, GlobalStar no tiene tantos
problemas. La principal razón, sus teléfonos se conectan a las redes
terrestres si la cobertura de éstas lo permite, y si no recurren a los satélites.
De este modo, buena parte de las llamadas tienen un coste asequible, mientras
que las que se realizan a través de los satélites se reducen a lo
absolutamente imprescindible. Su constelación cuenta con 48 satélites de órbita
baja situados a 1.414 Km de la Tierra. Utiliza CDMA, y cada satélite tiene 16
sectores. Tiene previsto ofrecer comunicaciones de datos y fax a finales de
2000, principios de 2001. Otros sistemas que están a punto de empezar a
operar, o que anuncian sus servicios para los próximos años son ICO, Skybridge
y Teledesic, que prestarán otros servicios aparte del de telefonía, como
acceso a Internet a alta velocidad, radiobúsqueda,... Redes móviles privadas También conocido como radiocomunicaciones en
grupo cerrado de usuarios, es un servicio de telefonía móvil que sólo se
presta a un colectivo de personas, en una determinada zona geográfica (una
ciudad, una comarca,...). El funcionamiento es prácticamente idéntico al de
las redes públicas, con pequeños matices. Hay dos modalidades del servicio. En
la primera cada grupo de usuarios, y sólo ellos, utiliza una determinada
frecuencia. En la segunda el sistema se encarga de asignar las frecuencias
libres entre los diferentes grupos, por lo que no hay una correspondencia
grupo-frecuencia. Entre los primeros sistemas podemos destacar
EDACS, controlado por un equipo fabricdo por Ericsson, muy utilizado por
bomberos, equipos de salvamento, policías, ambulancias,... Es un sistema muy
seguro, capaz de establecer la comunicación en condiciones muy adversas. Los
segundos se denominan sistemas Trunking, y su funcionamiento es muy parecido al
de la telefonía móvil automática (TMA), uno de los primeros sistemas analógicos
de telefonía móvil pública. La mayor diferencia es que cuando no hay un canal
libre para establecer una comunicación, TMA descarta la llamada y el usuario
debe reintentarlo después, mientras que las redes Trunking gestionan estas
llamadas, estableciendo una cola de espera, asignando prioridades diferentes a
cada llamada,... Dos de los sistemas Trunking más populares son
Taunet, que es analógico, y Tetra, que es digital. Este último es el resultado
de un estándar europeo, y su equivalente estadounidense es el APCO25. Ofrecen
otras posibilidades, aparte de la comunicación vocal, como envío de mensajes
cortos, transmisión de datos, conexión a redes telefónicas públicas,... Radiomensajería Este servicio, también denominado radiobúsqueda,
buscapersonas o paging, permite la localización y el envío de mensajes a un
determinado usuario que disponga del terminal adecuado, conocido popularmente
como "busca" o "beeper". Se trata de una comunicación
unidireccional, desde el que quiere localizar al que ha de ser localizado. Al
igual que en la telefonía móvil, cada zona está cubierta por una estación
terrestre, que da servicio a los usuarios ubicados dentro de su zona de
cobertura. Los primeros sistemas tan sólo emitían un
sonido o pitido, que indicaba que
alguien estaba intentando decirnos algo. Luego, si así lo decidía el portador del busca, establecía una comunicación telefónica. Es muy útil para
profesionales, que han de desplazarse y no siempre están localizables, por
ejemplo, médicos, técnicos de mantenimiento,.... En una segunda fase,
aparecieron sistemas más perfeccionados, con envío de mensajes, aplicación de
códigos para mantener seguridad, llamadas a grupos, a todos,... La radiolocalización sirve para conocer la posición de un receptor móvil.
El sistema más conocido es el GPS (Sistema de Posicionamiento Global). Se
trata de una constelación de 24 satélites, divididos en seis planos
orbitales de cuatro satélites cada uno. Cada satélite emite una señal con
su posición y su hora, codificada con su propio código, lo que permite
saber de que satélite es cada transmisión que recibimos. Su velocidad es
de dos vueltas a la Tierra en un día, es decir, pasan por un punto
determinado dos veces al día. Su distribución asegura que en cualquier
parte de la Tierra, a cualquier hora del día, se tiene visión directa de
al menos cuatro satélites, lo que permite averiguar latitud, longitud y
altura, y tener una referencia de tiempo. El receptor encargado de recoger
las señales de los satélites y procesarlas, es algo mayor que un móvil.
El sistema pertenece al Departamento de Defensa estadounidense, y puede funcionar en dos modalidades: SPS y PPS. El primero es de peor calidad
(tiene un error de unos 100 metros), y lo puede utilizar cualquiera. El
segundo por el contrario requiere de una autorización del Departamento de
Defensa para utilizarlo. Su error es de unos pocos metros. De todas formas,
hay receptores que trabajan conjuntamente con un receptor de referencia y
que disminuyen estos errores a metros o centimetros, según las
circunstancias. En este caso, hay un receptor situado en un punto del que
conocemos su posición exacta. Cuando nuestro receptor recibe los datos de
los satélites, hace los cálculos pertinentes y obtiene una posición. Al
mismo tiempo, el receptor de referencia hace lo mismo y obtiene su posición.
Puesto que este último sabe siempre cuál es su posición, también sabe el
error que se está produciendo al utilizar el sistema GPS en ese momento. El
receptor de referencia transmite este error, que el nuestro capta, y de este
modo corrige la primera posición. No se obtiene un resultado exacto, pero
si mejor que el original.
Todo esto de los dos modos de funcionamiento, sólo tiene un fundamento. Los
estadounidenses no querían que ejércitos de países con los que no se
llevan bien, tuviesen una tecnología que les permitiese conocer la posición
exacta de, por ejemplo, un misil que acaban de lanzar sobre un objetivo
suyo. En fin, esto se lo dejamos a los militares.
Las aplicaciones más habituales para el GPS son el control de flotas de
camiones, taxis, autobuses, la navegación marítima y la aérea. Como curiosidad, para quienes siguen las grandes vueltas ciclistas (Giro, Tour,
La Vuelta, u otras,...), últimamente utilizan el GPS para dar las
referencias de los ciclistas, sobre todo en las contrarrelojes. Ponen un
receptor GPS en las motos que acompañarán a los ciclistas, y al conocer
posición y tiempo, pueden averiguar cuantos minutos y segundos de ventaja
tiene una escapada, o que corredor ha efectuado el mejor tiempo en diversos
puntos del recorrido de una crono individual.
Comunicaciones inalámbricas
Estos sistemas se encargan de comunicaciones de corta distancia, algunos
cientos de metros a lo sumo. En principio dos serían las aplicaciones básicas:
ofrecer movilidad a los usuarios de la telefonía fija, para que puedan
desplazarse por su casa o lugar de trabajo, y poder efectuar llamadas; y
conectar dispositivos entre sí. Para los primeros, en Europa surgió el estándar
DECT, mientras que para los segundos parece que Bluetooth va a conseguir
poner de acuerdo a todo el mundo.
En Europa, se está trabajando en terminales duales DECT-GSM, que permitan
utilizar las redes de telefonía fija en el caso de que estemos cerca de la
base que controla la parte DECT, y las redes de telefonía móvil GSM en el resto de circunstancias. Esto evitaría tener que llevar dos aparatos, y
abarataría la cuenta telefónica.
En cuanto a Bluetooth, se trata de una iniciativa completamente privada, en
la que están involucradas empresas como Ericsson, Toshiba, IBM, Motorola, Qualcomm, 3Com, Lucent, Compaq,... Utilizando la banda de los 2,4 Ghz
permite enlazar dispositivos vía radio situados a distancias de entre 10
centímetros y 10 metros, aunque se pueden alcanzar los 100 metros con
antenas especiales. Ordenadores, laptops, televisores, cadenas de música, y
otros dispositivos podrían conectarse entre sí a través de terminales
Bluetooth.
Internet móvil
El servicio que une la telefonía móvil con el acceso a Internet, será el
que haga crecer ambos mercados de manera muy importante en los próximos años.
La baja capacidad de transmisión de datos de los sistemas de segunda
generación de telefonía móvil, y las reducidas dimensiones de las
pantallas de los móviles no permitían una unión lo suficientemente
atractiva, pero si funcional. Bien es verdad que la aparición de WAP
permitió acceder a diversos contenidos de Internet desde el móvil, pero la
nueva generación de telefonía móvil mejorará la velocidad de conexión,
y sus terminales estarán más orientados a comunicaciones de diversas
características (voz, datos, imágenes,...) Esto convertirá a los móviles,
agendas personales, laptops, y demás dispositivos de mano, en los
verdaderos dominadores del acceso a Internet, relegando al ordenador a un
papel secundario.
WAP surge ante la necesidad de acceder a Internet desde un móvil. Este
conjunto de protocolos permite establecer una conexión con Internet,e intercambiar información con ésta. No está directamente vinculada con
GSM, u otra tecnología similar. Puede funcionar sobre tecnologías móviles
de segunda o tercera generación (GSM, D-AMPS, CDMA, UMTS...) Los teléfonos
WAP cuentan con un navegador especial, que interpreta páginas escritas en una versión reducida del HTML, denominada WML. Existe también una versión
reducida del JavaScript para navegadores WAP, conocida como WMLScript.
Las aplicaciones más extendidas de los teléfonos WAP serán el acceso a
noticias, pago de compras, recepción de avisos,... Debido a la restricción
que imponen los terminales, los gráficos se reducen al mínimo, a pesar de
que la publicidad apuesta por este medio.
En Japón, NTT DoCoMo lleva casi un año y medio prestando un servicio de
acceso a Internet desde el móvil, que está convirtiéndose en un avance de
lo que puede suceder cuando realmente la Internet móvil se implante. El
servicio, conocido como i-mode, ha supuesto una auténtica revolución en el
país nipón, con tanto éxito que ha sufrido caídas importantes debidas a
la saturación del sistema. Incluso NTT DoCoMo suspendió la publicidad
durante algún tiempo, para intentar disminuir el elevado número de altas.
I-mode no utiliza WAP, sino que utiliza un HTML compacto, que lo que hace es
adaptar las páginas web HTML a los terminales móviles. Los teléfonos WAP
podrían soportar este servicio.
GPRS, EDGE y por supuesto UMTS, permitirán transmitir páginas mucho más
sofisticadas a los móviles, por lo que se espera que los terminales futuros
sean en su mayoría ocupados por pantallas, que permitan visualizar estas páginas.
Por Jose Antonio Sanchez Ortiz
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