Evolución de la telefonía móvil

Luis Arroyo Galán-Inventor de la Telemática

En la década de los 70 comenzó la revolución de la telefonía móvil y se empezó a hablar de Generación Inalámbrica Celular (G).  La Generación Cero, el Radio Teléfono Móvil, estaba conectado a la red de telefonía fija y se usaba generalmente en coches.

1G-AMPS (Advanced Mobile Phone Service)

En el año 1978 entró en funcionamiento el servicio AMPS que salió de los laboratorios Bell integrando ideas del pasado y de aquel presente.

La principal novedad consistió en parcelar el territorio en zonas, llamadas celdas. Esto permitía reutilizar las frecuencias incrementando de esta forma el número de usuarios. En poco más  de veinte años sobrepasó la cifra de cuarenta millones.

Durante la década de los 80, muchas fueron las redes de telefonía móvil que se montaron en Europa, pero casi todas eran incompatibles entre ellas.

Además del fraccionamiento del mercado (precios altos),los usuarios se veían forzados a dejar de usar sus móviles cuando entraban en un territorio atendido por otra operadora.

El 1G era analógico con una banda que acomodaba 832 canales DUPLEXAX reservados para la comunicación de voz y 21 de los cuales fueron utilizados para la configuración de la llamada.

2G-GSM (Global System for Mobile Communications)

Para resolver este problema, las Administraciones europeas decidieron crear un grupo de trabajo para desarrollar un único sistema paneuropeo de telefonía móvil.

Esta iniciativa  fue liderada por la CEPT (Conférence Européenne des administrations des Postes et des Télécommunications), la asociación de operadores europeos, que luego pasó el testigo al ETSI (European Technical Standard Institute). 

Dentro de este organismo se crearía un grupo especial con la denominación de GSM ( Group Spetial forMobile). El nombre, GSM, fue tomado del correspondiente al grupo de trabajo que inició su desarrollo, pasando a significar Global System for Mobile Communications.

Implantado en mas de 200 países, GSM supuso un éxito sin precedentes en la historia de los estándares.

2G. Objetivos de diseño

Los objetivos de diseño que se fijaron, podrían resumirse en los siguientes:

  • Carácter paneuropeo, asegurando de esta manera la compatibilidad dentro de la CE.
  • Permitir la interoperabilidad de equipos, los mismos terminales válidos para operar con cualquier sistema.
  • Poder inter funcionar con las redes fijas existentes, facilitar las llamadas desde o hacia otras redes, ya fueran de voz o de datos.
  • Proporcionar a los usuarios una amplia gama de servicios y facilidades.
  • Prestar servicio a una amplia gama de estaciones móviles, los estándares tan solo se refieren a los protocolos de comunicación, por lo que la funcionalidad de los equipos queda a lo que decida cada fabricante.
  • Brindar elevadas prestaciones en cuanto a cobertura, capacidad y calidad de servicio.
  • Hacer un uso eficiente del espectro radioeléctrico, en este caso las proyecciones fueron mayores de lo realmente conseguido.
  • Proporcionar el nivel máximo de confidencialidad y seguridad.
  • Ser económicamente atractivo.

La velocidad pasó de 56 kbit/s a 114 kbit/s, lo que permitió el envío de mensajes SMS.

2,5G GPRS (General Packet Radio Service)

Las características esenciales de este sistema podrían resumirse en las siguientes:

  1. Simultaneidad de voz y datos.
  2. Se paga por información y no por tiempo de conexión.
  3. Siempre conectado (always on). Los terminales pueden permanecer las veinticuatro horas del día bajo la supervisión y el control de la red a coste cero.
  4. Consumo de batería reducido a pesar de que los terminales ofrecen un alto grado de funcionalidad.
  5. Antesala de UMTS.
  6. GPRS pertenece a la categoría de redes de tipo IP (Internet).
  7. Acceso a redes Internet.
  8. Terminales con alta funcionalidad.
  9. Sesiones simultaneas. Si nuestra navegación por internet nos hace llegar a un punto en el que nos surge la necesidad de consultar una base de datos, podremos abrir una nueva sesión para trabajar con esta sin tener que cerrar la que estuviéramos utilizando.
  10. Facilidad de conexión a nivel sistema y aplicación.
  11. Calidad de servicio.
  12. Facturación muy detallada.
  13. Seguridad a varios niveles.
  14. Servicios Punto a Multipunto (PTM). Para enviar un mensaje a muchos destinatarios, con esta opción el terminal solamente transmite el mensaje una sola vez y luego el sistema se encarga de hacérselo llegar a todos los destinatarios.
  15. Gran variedad de terminales.
  16. Dos tipos de transmisiones. Comunicaciones con flujo fijo (voz) o aleatorio (datos).
  17. Broadcast, Multicast y Unicast.
  18. Flujo de información asimétrico. Transmisión lenta del terminal al sistema (up-link) y muy rápida del sistema al usuario (down-link). GPRS maneja perfectamente estos dos tipos de velocidades.

Velocidad de transferencia 144 Kbit/s

3G UMTS (Universal Mobile Telecommunications System)

Esta tecnología permite disponer de una mayor resistencia a interferencias que su predecesora, así como la utilización simultánea de conexiones de voz y datos.

Ofrece velocidades de descarga que pueden alcanzar los 2 Mbit/s para usuarios con baja movilidad o los 144 Kbit/s para aquellos moviéndose en vehículos a gran velocidad.

Estas características han hecho que la tecnología 3G sea una de las más extendidas y utilizadas para el acceso a Internet de banda ancha móvil.

Las sucesivas mejoras de la tecnología UMTS han conseguido mayores velocidades de descarga. En el caso de HSPA ( High Speed Packet Access )se pueden alcanzar velocidades de hasta 14.4 Mbit/s y la evolución de ésta, HSPA+, que ofrece un máximo teórico de 42 Mbit/s.

Hay que tener en cuenta que la capacidad de ancho de banda de UMTS es compartida por todos los usuarios que se encuentran simultáneamente conectados a una misma estación base.

Al mismo tiempo la calidad de la conexión depende de la distancia del usuario a la estación y de las interferencias existentes.

Telefonía móvil 4G

Es la cuarta generación de telefonía móvil. Se basa en el estándar LTE. ES la sucesora directa de 3G y 3G+, que se apoyaban en los estándares UMTS y HSDPA (High-Speed Downlink Packet Access).

Se basa en la tecnología de telefonía IP que se alcanza por la convergencia entre las redes de cable y redes inalámbricas.

Como tiene una capacidad para dar velocidades de acceso mayores le permite dar servicios de cualquier clase, en cualquier momento y en cualquier lugar a un coste mínimo.

La 4G se caracteriza por un aumento muy significativo del tráfico de datos, que puede alcanzar los 150 Mb/s en determinadas condiciones. En la práctica, la mayoría de los clientes solo llegarán a una velocidad máxima equivalente a 20 Mbit/s.

Da acceso a los servicios de Internet móvil, telefonía IP, videoconferencia de televisión móvil de alta definición, televisión 3D, DVB (Digital Video Broadcasting), etc. Un ejemplo de móvil es el SAMSUNG Galaxy J1Ace.

4G es la tecnología móvil que llevan casi todos los móviles actuales.

Telefonía móvil 5G*

Los estándares del 5G definen la quinta generación de telefonía móvil con una evolución significativa en comparación con la tecnología IMT-Advanced (International Mobile Telecommunications-Advanced).

Gracias a su innovadora tecnología, permite conectar una gran cantidad de dispositivos al mismo tiempo, garantizando una altísima fiabilidad, asegurando una mayor velocidad de conexión, menor latencia y mejor rendimiento que los 4 LTE actuales.

Las frecuencias de transmisión de señales previstas para la tecnología 5G son: 700 MHz (la que utilizan actualmente los televisores), 3600-3800 MHz y 26 GHz (explotación de ondas electromagnéticas que utilizan frecuencias superiores a las que se utilizan en la actualidad).

Esto permite tener una transmisión de datos mucho más rápida, siempre que haya distancias reducidas entre el receptor y el emisor por lo que que se produce una transmisión de datos más sensible a los obstáculos.

La Next Generation Mobile Networks Alliance define 5G como un estándar capaz de satisfacer los siguientes escenarios:

• Velocidad: 100 veces más rápida que la de 4G. La velocidad potencial máxima de 20 Gbit/s le permite descargar rápidamente grandes cantidades de datos.

• Consumo de energía: Las celdas tienen un consumo de energía muy limitado incluso cuando están bajo carga y deberán estar equipadas con un modo de ahorro de energía cuando no estén en uso.

• Capacidad: Aumenta la capacidad de transmisión de datos.

• Latencia: Tiene un intervalo de tiempo entre el envío de la señal y su recepción de 30 a 50 veces menor que 4G. Esto permite controlar dispositivos y aparatos de forma remota y en tiempo real (vehículos autónomos, operaciones quirúrgicas remotas, gestión del tráfico de carreteras, puertos y aeropuertos, etc.) y monitorizar el estado de las infraestructuras en tiempo real.

• Densidad: Permite conectar hasta un millón de objetos por km2, 100 veces más que 4G, sin afectar la velocidad de conexión. En particular, esta última característica es la que debería permitir el desarrollo del Internet de las Cosas.

Para finales de 2024, se estima que 5G llegará a más del 40% de la población mundial y que habrá 1.500 millones de suscripciones a la nueva tecnología.

Las redes 5G serán redes de redes, para el uso de “Small Cells” (una solución técnica muy similar a MIMO) que, posicionadas de manera capilar, garantizarán un alto grado de cobertura en todos los entornos: más antenas pero con menor poderes de emisión.

*okdiario.com/curiosidades

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