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TELEFONÍA MÓVIL 1G Y 2G Gustavo Bladymir Berrú Correa e-mail: [email protected]

encriptación. En Estados Unidos y otros países se llama a la 2G como PCS (servicios de comunicación personal).

RESUMEN: El presente documento muestra una descripción resumida acerca de las primeras generaciones de telefonía móvil (1G, 2G). Haciendo énfasis en los estándares fundamentales de la primera generación como AMPS (sistema telefónico móvil avanzado, que fue el primer estándar de redes celulares, el estándar TACS ( total de sistemas de comunicación), que es la versión europea de AMPS. También el documento se refiere a los estándares de segunda generación como GSM (sistema global para comunicaciones móviles), que era el estándar más usado en Europa, el estándar CDMA ( múltiple por división de código), y los estándares que ofrecen capacidades adicionales que los sistemas de segunda generación como GPRS (servicio de conmutación de paquetes de datos), y EDGE (proporción de datos mejorada para la evolución GSM)

La gran mayoría de los proveedores de servicios de telecomunicaciones se moverán a las redes 2.5G antes de entrar masivamente a la 3. La tecnología 2.5G es más rápida, y más económica para actualizar a 3G. [1]

2 PRIMERA GENERACIÓN (1G) Los estándares más importantes dentro de esta generación fueron el AMPS (sistema telefónico móvil avanzado), que se presentó en 1976 en Estados Unidos y que fue la primera generación de redes analógicas que contaba con mecanismos de seguridad frágiles que permitían hackear las líneas telefónicas. Y el estándar TACS ( total de sistemas de comunicación) que utilizaba la banda de frecuencia de 900 MHz

PALABRAS CLAVE: AMPS, CDMA, Generaciones de telefonía móvil, GSM, GPRS

2.1 AMPS (Sistema Avanzado)

1 INTRODUCCIÓN

Telefónico

Móvil

El Sistema Telefónico Móvil Avanzado o AMPS (del inglés Advanced Mobile Phone System) es un sistema de telefonía móvil de primera generación (1G, voz analógica) desarrollado por los laboratorios Bell. Se implementó por primera vez en 1982 en Estados Unidos. Se llegó a implantar también en Inglaterra con el nombre de TACS ( total de sistemas de comunicación).

La primera generación de telefonía móvil tuvo su aparición en 1979 y se identificó por ser analógica y únicamente para voz. La calidad de los enlaces era muy baja, tenían baja velocidad (2400 bauds). En cuanto a la transferencia entre celdas nos referimos, era muy imprecisa ya que contaban con una baja capacidad (Basadas en FDMA, múltiple por división de frecuencia) y, además, no existían políticas de seguridad en estas comunicaciones. La tecnología predominante de esta generación es AMPS (sistema telefónico móvil avanzado).

2.1.1 FUNCIONAMIENTO AMPS y los sistemas telefónicos móviles del mismo tipo dividen el espacio geográfico en una red de celdas o simplemente celdas (en inglés cells, de ahí el nombre de telefonía celular), de tal forma que las celdas adyacentes nunca usen las mismas frecuencias, para evitar interferencias. Para poder establecerse la comunicación entre s que ocupan distintas celdas se interconectan todas las estaciones base a un MTSO (Mobile Telephone Switching Office), también llamado MSC (Mobile Switching Center). A partir de allí se establece una jerarquía como la del sistema telefónico ordinario

Más tarde apareció la 2G que arribó hasta 1990 y a diferencia de la primera se caracterizó por ser digital. EL sistema 2G utiliza protocolos de codificación más complejos y se emplea en los sistemas de telefonía celular actuales. Las tecnologías predominantes son: GSM (sistema global para comunicaciones móviles), CDMA ( múltiple por división de código) y PDC (comunicaciones digitales personales), éste último utilizado en Japón. Los protocolos usados en los sistemas 2G iten velocidades de información más altas por voz, pero limitados en comunicación de datos. Se pueden ofrecer servicios complementarios, como datos, fax y SMS (servicio de mensajes cortos). La mayoría de los protocolos de 2G ofrecen diferentes niveles de

2.1.2 CARACTERÍSTICAS 

1

AMPS usa 832 canales dobles, formados por 832 simples de bajada y otros 832 simples de subida.

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Cada canal tiene un ancho de banda de 30KHz, frente a los 200KHz de sistemas como GSM.

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La banda de frecuencias usada va de 824 a 849 MHz para los canales de transmisión y de 869 a 894 Mhz para los canales de recepción.

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No todos los canales se usan para comunicación de los s, sino que hay también canales destinados a control, a asignación de canales de conversación y para alertar de llamadas entrantes.

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3 SEGUNDA GENERACIÓN (2G) Generación de la tecnología digital celular domina el radio celular mundial, habiendo reemplazado casi completamente los sistemas análogos. En esta generación tenemos los sistemas D-AMPS (sistema digital telefónico móvil avanzado), GSM (sistema global para comunicaciones móviles), y CDMA ( múltiple por división de código)

3.1 AMPS DIGITAL

AMPS pertenece la primera generación de telefonía móvil al tener la capacidad de alternar entre radiobases en zonas distantes sin perder la conexión. [2]

2.1.3 USO ACTUAL AMPS está siendo reemplazado por los sistemas digitales tales como GSM y D-AMPS (que no es más que AMPS en digital), pero ha sido un sistema de importancia histórica capital para el desarrollo de las comunicaciones móviles por el éxito obtenido y por las ideas novedosas que aportaba. Actualmente muchas operadoras todavía la usan como tecnología de respaldo. Cubre más territorio que las digitales TDMA, GSM y CDMA, sin embargo, al ser netamente análoga, AMPS no es compatible con servicio de mensajería corta de texto ni ningún tipo de datos. [2]

2.2 TACS ( Total de Sistemas de Comunicación)

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(D-AMPS Advanced Mobile Phone System Acrónimo de Sistema de telefonía móvil avanzada digital).

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También es conocida como US-TDMA (Time División Múltiple Access - múltiple por división del tiempo estadunidense).

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Es una evolución de AMPS que pasa de usar técnica de FDMA ( múltiple por división de frecuencia) a FDMA/TDMA

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En norte América el estándar digital opera en los 800Mhz, similar a los primeros AMPS de hecho los dos pueden coexistir en la misma red.

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D - AMPS utiliza las mismas bandas de 30kHz de AMPS y soporta hasta 416 canales de frecuencia por portadora.

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La voz se digitaliza con un vocoder de 8 kbps.

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A través de Multiplexación por División de Tiempo (TDM), cada canal de frecuencia se divide en seis ranuras de tiempo, cada uno de los cuales opera en el 8 kbps. [4]

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TACS es un derivado de APMS, desarrollado para ser usado en el Reino Unido en la banda de 900MHz.

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TACS soporta tanto 600 como 1000 canales, cada uno de 25kHz, comparado con los 666/832 canales que soporta AMPS.

3.2 GSM (Sistema Global Comunicaciones Móviles)

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Un variado número fue desarrollado, incluyendo TACS de banda angosta (NTACS), TACS extendidos (ETACS), y Sistema de Comunicaciones de Total Japonés (Japanese Total Access Communications System -JTACS)

Se ha vuelto EL estándar de las comunicaciones digitales y es implementado en más de 143 países, comunica a más de 300 millones de personas suscritas a 390 operadores móviles

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TACS hallo aceptación en muy pocos países, ha sido reemplazado en su gran mayoría por GSM, y es actualmente considerado obsoleto en Reino Unido. [3]

para

3.2.1 CARACTERÍSTICAS 

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2

Puede ser definido como un sistema de radio comunicaciones, porque está destinado para comunicaciones de media y larga distancia, digital, móvil y celular. Lo interesante del sistema es que nos proporciona servicios de datos, e incluye integración de servicios. Proporciona una calidad de audio que ayuda a

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la fiabilidad de la comunicación. Incluye sistemas de seguridad en el aspecto de autenticación de s El roaming internacional, esta una de las armas poderosas con la que cuenta este sistema. El sistema GSM nos proporciona los siguientes servicios: el envió de voz, la posibilidad de realizar una llamada de emergencia a un numero común (911) en forma gratuita. Existen los servicios portadores, dentro de los que se pueden incluir la transmisión de datos a 9600 bits. Desvió y prohibición de llamadas, identificación del numero entrante, retención de una llamada Trabaja en dos frecuencias: 900 Mhz y 1800 Mhz. [5]

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3.2.2 COMPONENTES DE LA RED 

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Necesita dos partes : – BSS : Base Station Subsystem. – MS : Mobile Station La BSS esta conformada por: – BTS (estación base) : antena situada en cada celda y que determina su tamaño según la potencia – BSC(controlador de estaciones base) : controlan las BTS. [5]

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CDMA es la única tecnología inalámbrica que apoya con efectividad tanto los servicios fijos como móviles desde la misma plataforma. Requiere menos celdas y espacio de celdas CDMA interacciona con AMPS. [5]

Los siguientes estándares son una extensión de la tecnología 2g ya que de ella provienen. Aquí se tienen velocidades más rápidas, soporte de voz, Short Message Service (SMS) and Multimedia Messaging Service (MMS) y a internet. La red 2.5G corre a través del mismo espectro que la red 2G y son compatibles entre ellas. Por lo tanto las velocidades de transmisión son inferiores a las de las redes 3G.

4.1 GPRS (Servicio de Conmutación de Paquetes de Datos)

3.3.1 CARACTERÍSTICAS

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Con su alcance superior y las características de funcionamiento de su señal, CDMA mejora la cobertura al aire libre y bajo techo.

4 GENERACIÓN 2.5G

CDMA es una tecnología basada en la técnica de espectro expandido utilizada inicialmente con fines militares. Y fue diseñado para mantener compatibilidad con AMPS.

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3.3 CDMA ( Múltiple por División de Código)

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considerada virtualmente tan buena como la de “línea alámbrica”. También filtra los ruidos de fondo, cruces de llamadas, e interferencia, mejorando grandemente la privacidad y calidad de la llamada. Los teléfonos de CDMA típicamente transmiten con fuentes de energía substancialmente menores que los teléfonos que utilizan otras tecnologías. CDMA también permite la transmisión simultánea de voz y datos. CDMA provee de 10 a 20 veces la capacidad de las tecnologías análogas inalámbricas, y más de tres veces la capacidad de otras tecnologías digitales.

En Ecuador las operadoras que hacen uso de esta tecnología son MOVISTAR Y ALEGRO. Con CDMA 2000 1X y CDMA2000 1X EV- DO, para diferenciar a los distintos s, en lugar de frecuencias separadas se usan códigos digitales únicos. Los códigos son conocidos tanto por la estación móvil (teléfono celular) como por la estación base. Todos los s comparten el mismo rango del espectro radioeléctrico. CDMA usa una tecnología de Espectro Ensanchado, es decir la información se extiende sobre un ancho de banda muy mayor que el original, conteniendo una señal (código) identificativa. Una llamada CDMA empieza con una transmisión a 9600 bits por segundo. CDMA provee calidad superior de voz,

GPRS es un servicio de conmutación de paquetes que se aprovecha de las franjas de tiempo del GSM disponibles para comunicaciones de datos y es compatible con los protocolos X.25 y T/IP.

4.1.1 CARACTERÍSTICAS    

3

GPRS, un componente importante en la evolución de GSM, permite altas velocidades en comunicaciones de móviles. GPRS es la primera tecnología de comunicaciones móviles específicamente diseñada para la utilización de datos. Se considera más útil para aplicaciones de datos a ráfagas como la navegación por Internet móvil. Total compatibilidad con los sistemas GSM actuales, incluyendo voz y datos, como por

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ejemplo el uso de WAP, SMS, buzón de voz, etc. En la nueva modalidad de transmisión de datos bajo GPRS, la conexión se establece en el momento de encender el teléfono móvil y permanece activa hasta que se apague el terminal (característica conocida como always on). La nueva tecnología permite la utilización desde dispositivos móviles (p.e un notebook) del sistema de correo electrónico que la empresa tenga implantado (Microsoft Mail, Outlook Express, Microsoft Exchange, Lotus Notes, etc.). De esta forma y gracias a la característica de conexión permanente de GPRS (always on), el puede acceder a su correo, leerlo y contestarlo como si estuviera en la oficina. Al igual que en un ordenador no tendría sentido tener que encenderlo cada vez que queremos consultar o realizar un trabajo, en GPRS el terminal permanece preparado para transmitir o recibir datos desde que se conecta hasta que se apaga. Con GPRS la engorrosa tarea de conectarse cada vez que deseamos una información, se convierte en algo que ya pertenece al pasado. Al reunir hasta ocho canales GSM, GPRS tiene una velocidad de transmisión teórica de 171,2 kbps, aunque realista se limita a 115,2 kbps y más típicamente entre 30-60 kbps En la práctica, sin embargo, los operadores GSM del sistema es poco probable que permiten a un único para acceder a ocho canales. En particular, GPRS soporta comunicaciones simultáneas de voz y datos a través del mismo enlace inalámbrico, con la voz prevaleciendo siempre. Adicionalmente, el incremento de velocidad de transmisión permite abordar la transmisión en movilidad de cualquier tipo de archivo conteniendo textos, presentaciones, documentos, hojas de cálculo, etc., en cualquiera de sus variantes y formatos. [6]

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5 REFERENCIAS [1] Manso. G, (2008, Junio 19), Breve historia de la telefonía celular, Recuperado el 27 de Marzo de 2013 de http://www.geronet.com.ar/?p=87 [2] Wikipedia, Sistema Telefónico Móvil Avanzado, Recuperado el 27 de Marzo de 2013 de http://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_Telef%C3%B3nico_M% C3%B3vil_Avanzado [3] Porras Cabezas. C, (2010, Agosto), Total de Sistemas de Comunicación, Recuperado el 27 de Marzo de http://bibdigital.epn.edu.ec/bitstream/15000/3934/1/CD3659.pdf [4] Wikipedia, Digital AMPS, Recuperado el 27 de Marzo de 2013 de http://es.wikipedia.org/wiki/Digital_AMPS [5] Tecnología GSM y CDMA, Recuperado el 27 de Marzo de http://dspace.ups.edu.ec/bitstream/123456789/177/2/Capitul o%201.pdf. [6] Molina Colvin. A, (2008), Tecnología GPRS, Recuperado el 27 de Marzo de 2013 de http://www2.udec.cl/~eduamoli/gprs.htm#4 [7] Lara García. H, (2007, Febrero 27), Tecnología EDGE, Recuperado el 27 de Marzo de 2013 de http://www.ensenadamexico.net/hector/cmysa/gprs_edge_u mts.pdf.

4.2 EDGE (Tasas de datos mejorados para la evolución GSM) EDGE (Enhanced Data rates for Global Evolution) por sus siglas en ingles, Es una mejora y evolución del GSM, EDGE provee hasta 3 veces la capacidad del GPRS, usándolo los operadores pueden soportar tres veces más suscriptores que con GPRS.

4.2.1 CARACTERÍSTICAS 

Para muchas redes GSM/GPRS existentes, EDGE no es más que una actualización de software. EDGE es clasificada como una tecnología 2.75G y se considera como evolución del GPRS EDGE es un método para incrementar las tazas de datos en el enlace de radio para el GSM. Al igual que GPRS, EDGE usa un algoritmo de adaptación de tasas, que adapta el esquema de modulación y codificación. EDGE introduce solamente una nueva técnica de la modulación y una nueva codificación del canal. EDGE es por lo tanto una agregación a GPRS y no puede trabajar solamente. EDGE permite la entrega de servicios avanzados móviles tales como: la descarga de video, video clips musicales y mensajes multimedia, rápido a internet y e-mail. El costo de su implementación sobre las redes GSM es relativamente bajo, nos deja ver que las futuras versiones de GSM tendrán soporte para EDGE. EDGE provee servicios de datos de AltaCapacidad en miras de avanzar hacia UMTS. EDGE puede alcanzar una velocidad de transmisión de 384 Kbps en modo de paquetes. EDGE es un superconjunto de GPRS y puede funcionar en cualquier red con GPRS desplegado en ella. EDGE soporta 124 canales FDD (datos distribuidos por fibra), cada uno de ellos ite ocho ranuras de tiempo o s. Es una transmisión de conmutación de paquetes que soportan tasas de datos de hasta 473.6 Kbps. [7]

EDGE usa la misma estructura TDMA (Time Division Multiple Access), un canal lógico y 200kHz de ancho de banda de la portadora, como se utiliza actualmente en las redes GSM.

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