AVANCES EN LAS TELECOMUNICACIONES
- Composición tecnológica del teléfono celular
En esta sección, hablaremos de las diferentes tecnologías que se utilizan en el mundo de las comunicaciones inalámbricas, desde la composición física de un teléfono celular, culminando en los diferentes protocolos que siguen el funcionamiento de los distintos usos que se le dan a los celulares.
Dado que el sistema analógico de comunicaciones tiene tendencias al congestionamiento, los teléfonos digitales han adquirido una mayor trascendencia en las tecnologías de punta. Los teléfonos celulares digitales convierten la voz en códigos digitales binarios, y luego la comprimen. De esta forma, cada llamada telefónica ocupa de
Para lograr esta compresión y la descompresión de los datos, los teléfonos celulares procesan millones de cálculos por segundo.
El aparato consta de:
- Un microprocesador llamado DSP, o Digital Signal Processor. Realiza todas las operaciones del dispositivo, análogamente a lo que hace un microprocesador en un computador personal. Las velocidades de estos microprocesadores ronda en el orden de 40 MIPS (Millones de Instrucciones Por Segundo). Es el cerebro del sistema de circuitos, realizando todas las tareas de compresión, descompresión, procesa todas las tareas del teclado, gestiona los comandos, controla las señales, envía la información a la pantalla para ser mostrada, además de coordinar las demás funciones.
- Una placa de circuitos similar a una placa madre de una computadora.
- Un altavoz por el cual el aparato emite el sonido luego de su descompresión y decodificación en el microprocesador.
- Una pantalla de cristal líquido (LCD) que muestra toda la información visualmente, similar al visor de una calculadora. En los últimos años se ha desarrollado la tecnología de este tipo de pantallas, permitiendo el uso de pantallas a color.
- Un teclado a través del cual el usuario ingresa sus comandos,
- Una antena receptora de las señales emitidas por las estaciones y antenas.
- Una batería que almacena la energía eléctrica necesaria para el funcionamiento del teléfono. Existen tres tipos de batería: NiCd (Níquel / Cadmio), NiMH (Hidrato Metálico de Níquel) y Li-Ion (Iones de Litio). Las diferencias entre estos tipos de batería radican en la capacidad, y tiempo de vida. Las baterías NiMH tienen una gran capacidad, pero su rendimiento decae después de unos 300 ciclos (carga – descarga) causado por la decreciente capacidad y la creciente resistencia interna.
Las baterías NiCd ofrecen aproximadamente un 30% menos de capacidad que las anteriores, pero su vida útil se extiende hasta los 1000 ciclos aproximadamente, con un rendimiento más constante debido a que la resistencia interna permanece baja. En cambio, las baterías Li-Ion, que ofrece una alta energía, su bajo peso y que no requiere de descargas periódicas, pierde su capacidad con el tiempo, aún si es usada o no. Si su uso es constante, podría llegar a usarse unos 1000 ciclos (en 2 años, normalmente, la vida útil de este tipo de baterías).
Las tecnologías utilizadas actualmente para la transmisión de información en las redes son denominadas de acceso múltiple, debido a que más de un usuario puede utilizar cada una de las celdas de información. Actualmente existen tres diferentes, que difieren en los métodos de acceso a las celdas:
- FDMA (Acceso múltiple por división de frecuencia): accesa las celdas dependiendo de las frecuencias. Básicamente, separa el espectro en distintos canales de voz, al dividir el ancho de banda en varios canales uniformemente según las frecuencias de transmisión. Los usuarios comparten el canal de comunicación, pero cada uno utiliza uno de los diferentes subcanales particionados por la frecuencia. Mayormente es utilizada para las transmisiones analógicas, aún cuando es capaz de transmitir información digital (no recomendada).
- TDMA (Acceso múltiple por división de tiempo): Divide el canal de transmisión en particiones de tiempo. Comprime las conversaciones digitales y luego las envía utilizando la señal de radio por un período de tiempo. En este caso, distintos usuarios comparten el mismo canal de frecuencia, pero lo utilizan en diferentes intervalos de tiempo. Debido a la compresión de la información digital, esta tecnología permite tres veces la capacidad de un sistema analógico utilizando la misma cantidad de canales.
- CDMA (Acceso múltiple por división de códigos): Esta tecnología, luego de digitalizar la información la transmite a través de todo el ancho de banda del que se dispone, a diferencia de TDMA y FDMA. Las llamadas se sobreponen en el canal de transmisión, diferenciadas por un código de secuencia único. Esto permite que los usuarios compartan el canal y la frecuencia. Como es un método adecuado para la transmisión de información encriptada, se comenzó a utilizar en el área militar. Esta tecnología permite comprimir de
En la siguiente figura se muestra un gráfico comparativo del funcionamiento de las mencionadas tecnologías.
Gráfica que muestra las diferentes formas de dividir la frecuencia según los diferentes estándares.
Es un estándar mundial para teléfonos celulares. Llamado Global System for Mobile communications (Sistema Global para las comunicaciones móviles), formalmente conocida como Group Special Mobile (GSM, Grupo Especial Móvil). Fue creado por CEPT (organismo internacional que agrupa a las entidades responsables en la Administración Pública de cada país europeo de las políticas y la regulación de las comunicaciones, tanto postales como de telecomunicaciones), y posteriormente desarrollado por ETSI (European Telecommunications Standars Institute – organización de estandarización de la industria de las telecomunicaciones de Europa con proyección mundial) para estandarizar la telefonía celular en Europa, luego adoptado por el resto del mundo. En el año 2001, el 70% de los usuarios de telefonía móvil en el mundo usaban GSM. Es un estándar abierto, no propietario y que se encuentra en desarrollo constante.
GSM emplea una combinación de TDMA y FDMA entre estaciones en un par de canales de radio de frecuencia duplex, con baja lupulización de frecuencia entre canales. Como se explicó anteriormente, TDMA se utiliza para información digital codificada, por lo que GSM es un sistema diseñado para utilizar señales digitales, así como también, canales de voz digitales, lo que permite un moderado nivel de seguridad.
Existen cuatro versiones principales, basadas en la banda: GSM-850, GSM-900, GSM-1800 y GSM-1900, diferenciándose cada una en la frecuencia de las bandas.
En GSM, las conexiones se pueden utilizar tanto a la voz, como a datos, lo que permitió el avance del envío y consumo de datos a través de los celulares. Los casos más comunes son las imágenes que se pueden enviar y recibir, y el uso de aplicaciones a través de los teléfonos móviles, tal es el caso de Internet.
Las implementaciones más veloces de GSM se denominan GPRS y EDGE, también denominadas generaciones intermedias, o 2.5G, que conducen a la tercera generación (3G), o UMTS.
Básicamente es una comunicación basada en paquetes de datos. En GSM, los intervalos de tiempo son asignados mediante una conexión conmutada, en tanto que en GPRS son asignados mediante un sistema basado en la necesidad a la conexión de paquetes. Es decir, que si no se envía ningún dato por el usuario, las frecuencias quedan libres para ser utilizadas por otros usuarios. Los teléfonos GPRS por lo general utilizan un puerto bluetooth para la transferencia de datos.
Es una actualización de GPRS, el cual embala hasta 69.2Kbps en ocho timeslots, considerada una tecnología de 2.75G, un poco más evolucionada que GPRS. GERAN (GPS/EDGE Radio Access Network) es el nombre que se le da a los estándares para el acceso GPS/EDGE.
Es el sistema de telecomunicaciones móviles de tercera generación, que se espera que alcance unos 2000 millones de usuarios para el año 2010.
El principal avance radica en la tecnología WCDMA (Wide Code Division Multiple Access), heredada de la tecnología militar, a diferencia de GSM y GPRS que utilizan una mezcla de FDMA y TDMA. La principal ventaja de WCDMA es que la señal se expande en frecuencia gracias a un código de ensanchado que únicamente es conocido por el emisor y el receptor. La técnica del espectro ensanchado permite que una señal se ensanche a lo largo de una banda muy ancha de frecuencias, mucho más amplia que el mínimo requerido para transmitir la información a enviar. Este aspecto trae muchas mejoras a los anteriores sistemas (FDMA, TDMA y el propio CDMA):
- Altas velocidades de transmisión (hasta 2 Mbps)
- Un grado de seguridad mayor.
- Gran eficacia en cuanto al acceso múltiple al canal.
- Alta resistencia a las interferencias.
El desarrollo de los protocolos de acceso a Internet a partir de los celulares se ha visto incrementado en los últimos años, y ha obligado a buscar protocolos y tecnología que permitan universalizar la transferencia y visualización de datos y aplicaciones a través de cualquier dispositivo, ya sea a partir de celulares como de PCs.
Es una especificación de protocolos estándar para aplicaciones que utilizan los dispositivos de comunicación inalámbricos, aplicaciones como por ejemplo el acceso a Internet desde un celular, el acceso a correo electrónico, u otros.
El lenguaje primario del protocolo WAP es el WML (Wireless Markup Language), lenguaje interpretado por los navegadores WAP, de similares características al HTML.
Las nuevas versiones de WAP, utilizan XML que a futuro permitirá el verdadero acceso web para los dispositivos portátiles, utilizando un subconjunto de XHTML (eXtensible Hyper Text Markup Language, lenguaje pensado para sustituir a HTML como estándar para las páginas web) llamado XHTML Basics.
Durante la conferencia NetMedia2000 realizada en Londres, especialistas en Internet y la telefonía móvil han recalcado que WAP no es más que un estándar temporal, ya que las limitaciones que posee no permiten la extensibilidad del sistema WAP hacia las diferentes tecnologías utilizadas en el desarrollo de aplicaciones web. Asimismo, Jakob Nielsen, señalado como el "gurú de la usabilidad de las páginas Web" por New York Times, describe este sistema como un "abordaje equivocado a la portabilidad".
De hecho, una de las limitaciones del sistema WAP es justamente el hecho de ser un micro-browser que únicamente puede interpretar el lenguaje WML, lo que significaría para las compañías tener que desarrollar contenidos propios en dicho lenguaje o adaptar los existentes.
Otras limitaciones que se encontraron en este estándar son las velocidades lentas de ejecución y la necesidad de realizar una nueva llamada cada vez que el usuario desea conectarse.
En Uruguay, WAP es utilizado por ANCEL en ciertas aplicaciones específicas. Por ejemplo, Uragua utiliza el sistema WAP de ANCEL para realizar los cortes y reapertura de servicios y el intercambio de mensajes entre su helpdesk y sus técnicos que realizan los distintos trabajos de campo. Dicha aplicación de Uragua fue desarrollada por San Diego SoftWorks. Otros organismos que utilizan el WAP de ANCEL en sus aplicaciones son:
- ANC (Administración Nacional de Correos)
- Gaseba Uruguay
- Ministerio del Interior
ANCEL también ha desarrollado un portal móvil utilizando su WAP, llamado Dale.
Es un sistema de acceso a Internet utilizados en los dispositivos móviles, al igual que WAP, creado por DoCoMo en 1999 pero que ha tenido un desarrollo muy importante en Japón. Cerca de un 30% de la población de Japón utiliza i-mode en sus aplicaciones vía Internet, ya sea, navegación de páginas, reservas de boletos de tren, chequeo del estado del tiempo y otros diferentes usos en sus rutinas diarias, como envío de correos electrónicos.
En los últimos años, esta tecnología ha logrado entrar en el mercado europeo a través de terminales en España principalmente.
El avance de esta tecnología en el mercado ha forzado a sus competidoras a desarrollar sistema de telefonía móvil similares, por ejemplo, J-Phone que desarrolló Jsky, luego comprado por Vodafone y renombrado a lo que hoy es Vodafone Live!.
Consta de un conjunto de protocolos que le permiten a un usuario navegar a través de mini páginas diseñadas especialmente. Estas páginas, son escritas en un lenguaje muy similar a lo que es HTML, con leves modificaciones para su uso en teléfonos celulares: el Compact HTML o cHTML. Este estándar también incluye una tecnología, llamada Doja, para realizar y consumir aplicaciones hechas en Java, pero no todos los terminales i-mode soportan dicha tecnología.
Si bien i-mode también obliga a los operadores de las aplicaciones web a migrar sus contenidos a ciertos lenguajes, y teniendo en cuenta que i-mode logra interpretar el Compact HTML, este pasaje de información a Internet Móvil sería mucho más rápido debido a la semejanza existente entre HTML y cHTML. El propio Nielsen destaca que el sistema i-mode tendrá mayor éxito que WAP, debido a que es mucho más simple y barato, ofrece conexión permanente y una buena política de apertura del sistema.
Es la norma que posibilita la transmisión de voz y datos entre diferentes dispositivos mediante un enlace de radiofrecuencia. Esta norma consigue facilitar las comunicaciones entre equipos móviles y fijos, eliminando cables y conectores.
El estudio de este tipo de tecnologías fue iniciado por Ericsson en 1994 para la interconexión de teléfonos móviles y otros accesorios.
Todos aquellos equipos conectados con Bluetooth deberán tener instalado el chip Bluetooth, un software que interprete la conexión establecida y la conexión deberá cumplir ciertos requerimientos de interoperabilidad.
La distancia entre los dispositivos puede alcanzar los
Uno de los principales obstáculos a los cuales se enfrenta este tipo de conexiones es que el emisor deberá consumir poca energía, debido a que deberá integrarse con dispositivos que por lo general funcionan en base a una batería.
Es un estándar que define una manera de implementar el uso de la tecnología infrarroja por los fabricantes, para la transmisión y recepción de información. Fue creada en 1993 entre HP, IBM, SHARP, entre otros.
La telefonía celular ha recorrido un camino muy extenso desde su no tan lejano comienzo, haciendo lucir los dispositivos de comunicación de la primera generación –vendidos en el mercado local hasta no hace más de 5 años- como piezas de antigüedad comparados con los teléfonos móviles modernos. Esta tecnología ha dejado de estar orientada únicamente a la comunicación de voz para pasar a involucrar todo tipo de aplicaciones multimedia, transformándose de ésta manera en una herramienta de uso diario, muchas veces imprescindible, para millones de personas en el mundo.
Habiéndose mostrado una importante cantidad de sistemas y protocolos de comunicación que intentan imponerse como dominantes en el mercado, se concluye en forma directa que la evolución de esta tecnología no se detendrá en los años venideros, y continuará sorprendiéndonos continuamente.
Si bien la penetración del mercado latinoamericano no ha cobrado la relevancia que posee en el primer mundo, su lugar en las telecomunicaciones es en extremo importante, teniendo en muchos países perspectivas de desarrollo bastante mayores que la telefonía alámbrica.
Hoy por hoy la gente no piensa en el celular como una prioridad pero a la vez es incapaz de imaginar una sociedad sin él. A lo largo de la historia existió la necesidad de estar comunicados siempre. Ahora con las nuevas tecnologías, como la telefonía celular, sentimos que esta necesidad aumentó considerablemente, al punto que para muchos sería impensable la vida sin celular.
En general las personas obtienen el celular por las funciones adicionales que pueden obtener de él, pero la mayoría de los usuarios no las conocen en su totalidad. A la hora de elegir un teléfono móvil, lo que más valoran las personas es todo aquello que tiene que ver con "estar a la moda", como por ejemplo los mensajes de texto, y por último la posibilidad de tener en su propia mano la última tecnología y el aspecto estético del aparato.
