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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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