1. Universidad Nacional del Nordeste
Facultad de Ciencias Exactas, Naturales y Agrimensura
Trabajo Integrador
Tecnologías para Dispositivos Móviles
Alvarez Pedro Javier Ignacio
Curso: Tecnologías Móviles
Licenciatura en Sistemas de Información
Corrientes - Argentina

2. Introducción
En 1983, aparecieron en el mercado los primeros teléfonos celulares que
podían llevarse a todos lados. Desde esos comienzos, los teléfonos celulares
o móviles han sido vistos como la comunicación del futuro. Se trataba de
un equipo que permitía permanecer comunicado en todo momento y en todo
lugar, con amigos, familiares y con la empresa. Además cambiaba
radicalmente el modo de comunicarse: ya la comunicación no se realizaba con
un lugar, sino directamente con una persona.
En seguida fue adoptado por empresarios, corredores de bolsa, transportistas,
hasta llegar a la época actual donde prácticamente cada integrante de una
familia puede llegar a tener su propio equipo celular.
Hace una década aproximadamente los teléfonos celulares se caracterizaban
sólo por llamar, pero ha sido tanta la evolución que ya podemos hablar de
equipos Multimedia que puede llamar y ejecutar aplicaciones, jugar juegos 3D,
ver videos, ver televisión y muchas cosas más. Obviamente también muchas
marcas de placas madres para PC o fabricantes de hardware en general se
hacen presentes en los teléfono móviles como por ejemplo: ASUS e INTEL que
construyen las placas matrices de lo celulares o ayudan con el acelerador
gráfico o el sistema de video.
Todos los celulares además cuentan con protocolos, softwares, sistemas
operativos y tecnologías diferentes.
El mercado de las telecomunicaciones ofrece un entorno de negocio
extremadamente interesante, en el que aparecen dos grandes tendencias: la
digitalización y la globalización. El crecimiento continuado es una de las
constantes de este mercado global y para mantenerlo, hay que ser capaz de
promover nuevas oportunidades de negocio para los actuales y nuevos
clientes.
Existen tres factores clave: la anticipación, la calidad y la apertura hacia nuevas
ideas y soluciones. Se debe ser competitivo en terminales y accesos a redes; y
se deben integrar soluciones y ofrecer un amplio rango de productos,
tecnologías, operadores, proveedores de servicios, distribuidores y clientes
corporativos.
El siguiente trabajo hace una compilación con los mayores referentes de las
tecnologías mas populares.

3. Tecnología
Tecnología es el conjunto de conocimientos técnicos, ordenados
científicamente, que permiten diseñar y crear bienes y servicios que facilitan la
adaptación al medio ambiente y satisfacer tanto las necesidades esenciales
como los deseos de las personas.
Las tecnologías de la información y la comunicación (TIC, TICs o bien
NTIC para Nuevas Tecnologías de la Información y de la Comunicación o IT
para «Information Technology») agrupan los elementos y las técnicas utilizadas
en el tratamiento y la transmisión de las informaciones, principalmente de
informática, Internet y telecomunicaciones. Por extensión, designan el sector de
actividad económica.
“Las tecnologías de la información y la comunicación no son ninguna panacea
ni fórmula mágica, pero pueden mejorar la vida de todos los habitantes del
planeta. Se disponen de herramientas para llegar a los Objetivos de Desarrollo
del Milenio, de instrumentos que harán avanzar la causa de la libertad y la
democracia, y de los medios necesarios para propagar los conocimientos y
facilitar la comprensión mutua" (Kofi Annan, Secretario general de la
Organización de las Naciones Unidas).
El uso de las tecnologías de información y comunicación entre los habitantes
de una población, ayuda a disminuir en un momento determinado la brecha
digital existente en dicha localidad, ya que aumentaría el conglomerado de
usuarios que utilizan las Tic como medio tecnológico para el desarrollo de sus
actividades y por eso se reduce el conjunto de personas que no las utilizan.

4. Dispositivos móviles
Los dispositivos móviles (también conocidos como computadora de mano,
(Palmtop o simplemente handheld), son aparatos de pequeño tamaño, con
algunas capacidades de procesamiento, móviles o no, con conexión
permanente o intermitente a una red, con memoria limitada, diseñados
específicamente para una función, pero que pueden llevar a cabo otras
funciones más generales.
Categorías de dispositivos móviles
Dado el variado número de niveles de funcionalidad asociado con dispositivos
móviles, en el 2005, T38 y DuPont Global Mobility Innovation Team
propusieron los siguientes estándares para la definición de dispositivos
móviles:
Dispositivo Móvil de Datos Limitados (Limited Data Mobile Device):
dispositivos que tienen una pantalla pequeña, principalmente basada en
pantalla de tipo texto con servicios de datos generalmente limitados a
SMS y acceso WAP. Un típico ejemplo de este tipo de dispositivos son
los teléfonos móviles de segunda generacion.
Dispositivo Móvil de Datos Básicos (Basic Data Mobile Device):
dispositivos que tienen una pantalla de mediano tamaño, (entre 120 x
120 y 240 x 240 pixels), menú o navegación basada en íconos por
medio de una "rueda" o cursor, y que ofrecen acceso a e-mails, lista de
direcciones, SMS, y un navegador web básico. Un típico ejemplo de este
tipo de dispositivos son las BlackBerry y los Teléfonos Inteligentes.
Dispositivo Móvil de Datos Mejorados (Enhanced Data Mobile
Device): dispositivos que tienen pantallas de medianas a grandes (por
encima de los 240 x 120 pixels), navegación de tipo stylus, y que ofrecen
las mismas características que el "Dispositivo Móvil de Datos Básicos"
(Basic Data Mobile Devices) más aplicaciones nativas como
aplicaciones de Microsoft Office Mobile (Word, Excel, PowerPoint) y
aplicaciones corporativas usuales, en versión móvil, como Sap, portales
intranet, etc. Este tipo de dispositivos incluyen los Sistemas Operativos
como Windows Mobile 2003 o versión 5, como en las Pocket PC.
Tipos de Dispositivos Móviles
Dispositivos móviles es un término genérico que describe computadoras tan
pequeñas que entran en un bolsillo. Puede usarse como sinónimo de handheld,
y se consideran un tipo de computadora móvil.
Suelen tener una pantalla y botones pequeños, aunque algunos carecen
totalmente de botones y se manejan con pantallas táctiles.
Algunos dispositivos móviles típicos son:
* Smartphone.
* PDA.
* Celulares.

5. * Handheld.
* Utra-Mobile PC.
Un smartphone es un teléfono móvil que incorpora características de una
computadora personal. Los smartphones suelen permitir al usuario instalar
nuevas aplicaciones, aumentando así sus funcionalidades. Esto es posible
porque ejecutan un sistema operativo potente de fondo.
Pueden incluir un mini teclado, una pantalla táctil, un lápiz óptico, etc.
Los smartphone tienden a incluir acceso a internet, servicios de e-mail, cámara
integrada, navegador web, procesador de textos, etc.
Personal Digital Assistant (Asistente Personal Digital): Son un tipo de
handheld.
Pequeñas computadoras que entran en la mano que tienen un sistema y
programas con tecnologías de IA y que ayudan sus usuarios en ciertas
actividades como la búsqueda de información, agenda electrónica, etc. Poseen
reconocimiento de escritura.
Celulares: Dispositivo electrónico que permite realizar múltiples operaciones
de forma inalámbrica en cualquier lugar donde tenga señal. Entre las múltiples
operaciones se incluyen la realización de llamadas telefónicas, navegación por
internet, envío de mensajes de texto (SMS), captura de fotos y sonidos, reloj,
agenda, realización de pagos, etc.
Handheld: Tipo de computadora "de mano", o sea, puede sostenerse en la
mano. Muchos PDA son handheld.
(UMPC, o anteriormente proyecto Origami): Una Ultra-Mobile PC, es una
especificación para un factor de forma de Tablet PC. Fue desarrollado por
Microsoft, Intel y Samsung, entre otras.
Las actuales UMPC corren versiones especiales de windows o linux.
Generaciones de los dispositivos móviles
La Generación 0: “0-G”
Tristemente, siempre se dice que las guerras agudizan la inventiva y el ingenio
del hombre, no solo a nivel armamentístico, sino a otros muchos niveles tales
como el de las comunicaciones.
Por supuesto, la Segunda Guerra Mundial no fue una excepción. La
compañía Motorola lanzó el Handie Talkie H12-16, el cual permitía la
comunicación a distancia entre las tropas, un dispositivo basado en la
transmisión mediante ondas de radio que, a pesar de trabajar por aquel
entonces con un espectro de 550 MHz aproximadamente, supuso una
revolución de enormes proporciones.
Esta tecnología fue aprovechada a partir de los años 50 y 60 para crear
una gran variedad de aparatos de radio y de comunicación a distancia (los
tradicionales Walkie-Talkies), utilizados sobretodo por servicios públicos tales
como taxis, ambulancias o bomberos.
Aunque realmente estos dispositivos no pueden ser considerados como
teléfonos móviles, la implementación de los primeros supuso el comienzo de la

6. evolución hacia los dispositivos que conocemos en la actualidad.
Los primeros estándares más utilizados, en los que fundamentó
esta”generación 0”, fueron:
• Estándar PTT (Push To Talk): Pulsar para Hablar.
• Estándar IMTS (Improved Mobile Telefone System): el Sistema de
Telefonía Móvil Mejorado.
La Generación 1: “1-G”
Surgidos a partir de 1973 y con un tamaño y peso inmanejable, los móviles de
primera generación funcionaban de manera analógica, es decir que la
transmisión y recepción de datos se apoyaba sobre un conjunto de ondas de
radio que cambiaban de modo continuo.
El hecho de que fueran analógicos traía consigo una serie de inconvenientes,
tales como que solo podían ser utilizados para la transmisión de voz (el uso de
mensajería instantánea era algo solo visible en un futuro ”muy lejano”) o su
baja seguridad, la cual hacia posible a una persona escuchar llamadas ajenas
con un simple sintonizador de radio o, incluso hacer uso de las frecuencias
cargando el importe de las llamadas a otras personas.
A pesar de todo, esta fue la primera generación considerada realmente
como de teléfonos móviles.
La tecnología que ha permitido esta comunicación se llamó AMPS (Advanced
Mobile Phone System) y todavía sigue siendo utilizada en lugares rurales y
ciudades alejadas de América.
Los primeros estándares más utilizados, en los que fundamentó
esta”generación 1”, fueron:
• NMT: Nordic Mobile Telephone
• AMPS: Advaced Mobile Phone System
La Generación 2: “2-G”
Hacia 1990 la tecnología evolucionó a lo que se denominó 2G (Segunda
Generación) o PCS (Personal Communication Service). Esta etapa se
caracterizó por ser digital y utilizar algoritmos de compresión y seguridad más
sofisticados en las comunicaciones. Sigue siendo la tecnología más utilizada
actualmente en las comunicaciones móviles del mundo.
En esta etapa, se encuentran predominantemente 3 tipos de tecnologías
compitiendo en el mercado: CDMA, TDMA y GSM.
GSM es la tecnología que más ha evolucionado en ésta generación y por
ello, actualmente, posee más del 70% del mercado mundial. Técnicamente es
un derivado de la tecnología TDMA .
El sistema 2G trajo consigo nuevas aplicaciones de datos sobre la red celular:
fax, módem, SMS; aunque rápidamente su capacidad de ancho de banda
quedó limitada. Por esta limitación de la segunda generación (9,6 Kbps) y, al
darse cuenta que la próxima generación (la 3G) tardaría unos cuantos años
más en venir, los fabricantes crearon un intermedio llamado 2.5G que permitía
conexiones de datos más veloces, como lo es el protocolo GPRS que permite
velocidades de 64 Kbps o superiores.
Marca el paso de la telefonía analógica a la digital, que permitió, mediante la
introducción de una serie de protocolos, la mejora del manejo de llamadas, más
enlaces simultáneos en el mismo ancho de banda y la integración de otros
servicios adicionales al de la voz.

7. Estos protocolos fueron implementados por diversas compañías, siendo este
hecho el origen de uno de los principales problemas de esta generación la
incompatibilidad entre protocolos, debido a que el radio de utilización del
teléfono quedaba limitado al área en el que su compañía le diera soporte.
Los primeros estándares más utilizados, en los que fundamentó
esta”generación 2”, fueron:
• GSM: Global System for Mobile Communications - Sistema Global para
Comunicaciones Móviles.
• CDMA: Code Division Multiple Access - Acceso Múltiple por División
de Código.
• GPRS: General Packet Radio Service - Servicio General de Radio por
Paquetes.
La Generación 3: “3-G”
La tercera generación esta instalada en pocos países del mundo. Esta tecnología tiene
un mayor ancho de banda en las transmisiones de datos que permiten, por ejemplo,
video streaming, videoconferncias y otras aplicaciones de alta performance. Las
velocidades son superiores a los 144 Kbps.
Incorporaran pantalla LCD a color, hecho que produjo un inmenso abanico de
posibilidades en cuanto a adaptación de nuevas funciones. Así, el usuario
puede asistir al nacimiento de dispositivos que se creían como mínimo
futuristas tales como móviles con cámara fotográfica digital, posibilidad de
grabar videos y mandarlos con un sistema de mensajería instantánea
evolucionado, juegos 3d, sonido Mp3 o poder mantener conversaciones por
videoconferencia gracias a una tasa de transferencia de datos más que
aceptable y a un soporte para Internet correctamente implementado (correo
electrónico, descargas, etc.).
Las velocidades de transmisión de estas tecnologías van de 384 Kbps a 4 Mbps, ya
superan a conexiones de banda ancha hogareñas en ADSL que están entre 1 Mbp y 1
Gbps. Se debe recordar que estas velocidades se logran en forma inalámbrica y en
constante movimiento del equipo (a mayor velocidad de movimiento, menor ancho de
banda). También ya se habla de una 4G y que traería aparejado velocidades de 100
Mbps, equiparables con las velocidades actuales de una red local.
Las tecnologías más importantes en la tercera generación hasta el momento son:
• W-CDMA,
• TD-SCDMA
• CDMA2000.
• UMTS: Universal Mobile Telecommunications System - Servicios
Universales de Comunicaciones Móviles.

8. Tecnologías
Tecnologías de la Generación Cero G-0
1) Estándar PTT (Push To Talk): Pulsar para Hablar, se trata de un estándar
que posibilitaba la transmisión y recepción de voz utilizando el mismo ancho de
banda. Para esto, PTT discriminaba entre ambos procesos el de transmisión y
el de recepción pulsando un botón (pulsar para mandar la voz y soltar para
recibir la voz).
Este estándar se hizo muy popular y se implanto en la mayoría de equipos de
radio de la época. Algunos teléfonos móviles posteriores utilizan una evolución
de este estándar denominado PoC (Push to Talk over Cellular).
2) Improved Mobile Telephone System (Sistema de Telefonía Móvil
Mejorado): es un sistema de comunicación móvil analógico que fue
implementado en los años 60, con muy poco éxito. Pertenece a la generación 0
de sistemas de telefonía móvil. Surge como necesidad de mejorar los sistemas
anteriores, que emitían y recibían en la misma banda de frecuencia y, por ende,
necesitaban pulsar un botón para alternar entre emisor y receptor. A estos
sistemas se les conoce como sistemas push-to-talk y ya eran ampliamente
usados por colectivos como taxistas y policías.
IMTS usaba un transmisor de muy alta potencia colocado en las cima de una
montaña. Esto planteaba un problema claro: los nuevos sistemas IMTS se
tenían que implantar muy lejos unos de otros para evitar las interferencias. Esta
fue una de las razones de su fracaso.
A diferencia de los sistemas push-to-talk, IMTS no emitía y recibía en la misma
banda de frecuencias. Esto eliminaba la necesidad de pulsar un botón para
alternar la direccionalidad de la comunicación. IMTS ponía a disposición de los
clientes 23 canales espaciados entre 150 y 450 MHz. Este número es
obviamente ridículo para una población medianamente grande, por lo que solía
ser costoso en tiempo el lograr obtener un tono de marcado. La pérdida de
tiempo era un inconveniente muy grande, sobre todo para los colectivos
especialmente interesados en el invento como policías y bomberos, y fue la
puntilla final al sistema, que nunca tuvo una aceptación ni una implantación
significativa.

9. Tecnologías de la Generación Uno G-1
1) El estándar NMT (Nordic Mobile Telephone): forma parte de la familia de
sistemas de comunicaciones móviles de primera generación o 1G.
Se trata de un estándar de comunicaciones móviles analógicas, del que existen
dos versiones, conocidas como NMT-450 y NMT-900, que difieren
principalmente en la banda de frecuencia que utilizan (450 MHz y 900 MHz
respectivamente). Al igual que otros estándares de 1G, utiliza la técnica FDMA
para el envío y recepción de señales.
Además de en los países nórdicos, de donde es originario, el estándar alcanzó
gran popularidad en otras regiones como Europa Central y del Este, así como
Oriente Medio y Asia.
Cabe destacar que NMT permitía el intercambio de mensajes entre usuarios,
mediante la utilización del canal de señalización del sistema (se denominó
DMS, Data and Messaging Service). Esta funcionalidad, similar al servicio
SMS, sin embargo no llegó a comercializarse en la mayoría de mercados
(únicamente en Polonia y Rusia). Al mismo tiempo era posible establecer una
comunicación de datos de muy baja velocidad (aproximadamente 300 bps),
para lo que se necesitaba equipamiento externo.

10. 2) El Sistema Telefónico Móvil Avanzado o AMPS (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 y en Japón, con los nombres TACS y MCS-L1 respectivamente.
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 usuarios 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.
Problemas: El uso de sistemas celulares da algunos problemas, como los que
se plantean si el usuario cambia de celda mientras está hablando. AMPS prevé
esto y logra mantener la comunicación activa siempre y cuando haya canales
disponibles en la celda en la que se entra. Esta transferencia de celda (en
inglés denominada handoff) se basa en analizar la potencia de la señal emitida
por el móvil y recibida en las distintas estaciones base y es coordinada por la
MTSO. Depende del modo en el que se haga puede cortarse la comunicación
unos 300 ms para reanudarse inmediatamente después o puede ser
completamente inapreciable para el usuario.
AMPS usa 832 canales dobles, formados por 832 simples de bajada y otros
832 simples de subida, cada uno de ellos con un ancho de banda de 30KHz,
frente a los 200KHz de sistemas como GSM. 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. No todos los canales se usan para comunicación de
los usuarios, sino que hay también canales destinados a control, a asignación
de canales de conversación y para alertar de llamadas entrantes.
AMPS pertenece la primera generación de telefonía móvil al tener la capacidad
de alternar entre radiobases en zonas distantes sin perder la conexión.
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.
En la actualidad pocas operadoras han dado de baja sus redes AMPS:

11. Telcel de México por ejemplo, tiene una red AMPS compartida con una
TDMA de 800 Mhz y GSM en 1900 Mhz (PCS).
Movistar de Venezuela compartió la red AMPS con CDMA2000 y GSM
850 Mhz hasta el 15 de marzo de 2007 cuando se apagó dicha red, para
liberar espectro.
Movilnet de Venezuela utilizó CDMA2000 y TDMA en conjunto. Este
último fue apagado y se realizando una inversión para implantar una red
GSM en 850 y 1900 Mhz.
Verizon Communications en República Dominicana la descartó migrando
a CDMA2000 en 1900 Mhz para dejarla en desuso.
Personal de Argentina es una de las pocas operadoras que tiene todas
las generaciones: AMPS, TDMA, GSM y 3Gcon HSDPA, aunque ya
anunció que apagará la primera.
En Ecuador recientemente Porta dio de baja la red TDMA/AMPS de 800
MHz por ordenanza de la Superintendencia de Telecomunicaciones del
Ecuador, con el fin de liberar el espectro electromagnético y dado el poco
uso que se le daba; los usuarios pasarían a GSM 850 MHz.
En el mismo país, Movistar anunció la baja de su red AMPS, la red servía
de apoyo para TDMA (que también será desmantelada junto a ésta) y
para la actualmente en uso CDMA 800 MHz.
La imagen corresponde a un colosal bloque de 40 kg desarrollado para Ericsson por su filial
SRA (Svenska Radioaktiebolaget) en 1956. El teléfono operaba en una banda de 160 Mhz en
el sistema AMTS, el primer sistema de telefenía móvil completamente automatático desarrolado
por Ericsson.
Tecnologías de la Generación Dos G-2
1) El sistema global para las comunicaciones móviles GSM: (GSM,
proviene del francés groupe spécial mobile) es un sistema estándar, libre de
regalías, de telefonía móvil digital.
Un cliente GSM puede conectarse a través de su teléfono con su computador y
enviar y recibir mensajes por e-mail, faxes, navegar por Internet, acceder con
seguridad a la red informática de una compañía (LAN/Intranet), así como

12. utilizar otras funciones digitales de transmisión de datos, incluyendo el Servicio
de mensajes cortos (SMS) o mensajes de texto.
Logotipo Para Identificar las terminales y sistemas compatibles.
GSM se considera, por su velocidad de transmisión y otras características, un
estándar de segunda generación (2G). Su extensión a 3G se denomina UMTS
y difiere en su mayor velocidad de transmisión, el uso de una arquitectura de
red ligeramente distinta y sobre todo en el empleo de diferentes protocolos de
radio (W-CDMA).
Alcance mundial y porcentaje de uso
La Asociación GSM (GSMA o GSM Association), este estándar es el más
extendido en el mundo, con un 82% de los terminales mundiales en uso. GSM
cuenta con más de 3.000 millones de usuarios en 212 países distintos, siendo
el estándar predominante en Europa, América del Sur, Asia y Oceanía, y con
gran extensión en América del Norte.
La ubicuidad del estándar GSM ha sido una ventaja tanto para consumidores
(beneficiados por la capacidad de itinerancia y la facilidad de cambio de
operador sin cambiar de terminal, simplemente cambiando la tarjeta SIM) como
para los operadores de red (que pueden elegir entre múltiples proveedores de
sistemas GSM, al ser un estándar abierto que no necesita pago de licencias).
En GSM se implementó por primera vez el servicio de mensajes cortos de texto
(SMS), que posteriormente fue extendido a otros estándares. Además, en GSM
se define un único número de emergencias a nivel mundial, el 112, que facilita
que los viajeros de cualquier parte del mundo puedan comunicar situaciones de
emergencia sin necesidad de conocer un número local.

13. Frecuencias
El interfaz de radio de GSM se ha implementado en diferentes bandas de
frecuencia.
Uplink Downlink
Banda Nombre Canales Notas
(MHz) (MHz)
128 - 824,0 - 869,0 - Usada en los EE.UU.,
GSM 850 GSM 850
251 849,0 894,0 Sudamérica y Asia.
P-GSM 890,0 - 935,0 - La banda con que nació GSM
0-124
900 915,0 960,0 en Europa y la más extendida
E-GSM 974 - 880,0 - 925,0 - E-GSM, extensión de GSM
GSM 900 900 1023 890,0 935,0 900
R-GSM 876,0 - 921,0 -
n/a GSM ferroviario (GSM-R).
900 880,0 925,0
GSM 512 - 1710,0 - 1805,0 -
GSM1800
1800 885 1785,0 1880,0
Usada en Norteamérica,
GSM 512 - 1850,0 - 1930,0 - incompatible
GSM1900
1900 810 1910,0 1990,0 con GSM-1800 por
solapamiento de bandas.

14. Historia y desarrollo
Los primeros equipos GSM de 1991
El estándar GSM fue desarrollado a partir de 1982. En la conferencia de
telecomunicaciones CEPT de ese año fue creado el grupo de trabajo Groupe
Spécial Mobile o GSM, cuya tarea era desarrollar un estándar europeo de
telefonía móvil digital. Se buscó evitar los problemas de las redes analógicas
de telefonía móvil, que habían sido introducidos en Europa a fines de los años
1950, y no fueron del todo compatibles entre sí a pesar de usar, en parte, los
mismos estándares. En el grupo GSM participaron 26 compañías europeas de
telecomunicaciones.
En 1990 se finalizaron las especificaciones para el primer estándar GSM-900,
al que siguió DCS-1800 un año más tarde. En 1991 fueron presentados los
primeros equipos de telefonía GSM como prototipos. De manera paralela, se
cambió el nombre del grupo a Standard Mobile Group (SMG) y las siglas GSM
a partir de este momento se usaron para el propio estándar.
En 1992 las primeras redes europeas de GSM-900 iniciaron su actividad, y el
mismo año fueron introducidos al mercado los primeros teléfonos celulares
GSM. En los años siguientes, el GSM compitió con otros estándares digitales,
pero se terminó imponiendo también en América Latina y Asia.
En 2000, el grupo de trabajo para la estandarización del GSM se pasó al grupo
TSG GERAN (Technical Specification Group GSM EDGE Radio Access
Network) del programa de cooperación 3GPP, creado para desarrollar la
tercera generación de telefonía móvil (3G). El sucesor del GSM, UMTS, fue
introducido en 2001, sin embargo su aceptación fue lenta, por lo que gran parte
de los usuarios de telefonía móvil siguen utilizando GSM.

15. Arquitectura de red
Reparto del espectro disponible
Lo primero a lo que nos enfrentamos al diseñar la estructura de red para un
sistema de telefonía móvil es la limitación en el rango de frecuencias
disponibles. Cada "conversación" (o cada cliente de tráfico de datos) requiere
un mínimo de ancho de banda para que pueda transmitirse correctamente. A
cada operador en el mercado se le asigna cierto ancho de banda, en ciertas
frecuencias delimitadas, que debe repartir para el envío y la recepción del
tráfico a los distintos usuarios (que, por una parte, reciben la señal del otro
extremo, y por otra envían su parte de la “conversación”). Por tanto, no puede
emplearse una sola antena para recibir la señal de todos los usuarios a la vez,
ya que el ancho de banda no sería suficiente; y además, deben separarse los
rangos en que emiten unos y otros usuarios para evitar interferencias entre sus
envíos. A este problema, o más bien a su solución, se le suele referir como
reparto del espectro o división del acceso al canal. El sistema GSM basa su
división de acceso al canal en combinar los siguientes modelos de reparto del
espectro disponible. El primero es determinante a la hora de especificar la
arquitectura de red, mientras que el resto se resuelve con circuitería en los
terminales y antenas del operador:
• Empleo de celdas contiguas a distintas frecuencias para repartir mejor
las frecuencias (SDMA, Space Division Multiple Access o acceso
múltiple por división del espacio); reutilización de frecuencias en celdas
no contiguas;
• División del tiempo en emisión y recepción mediante TDMA (Time
Division Multiple Access, o acceso múltiple por división del tiempo);
• Separación de bandas para emisión y recepción y subdivisión en
canales radioeléctricos (protocolo FDMA, Frequency Division Multiple
Access o acceso múltiple por división de la frecuencia);
• Variación pseudoaleatoria de la frecuencia portadora de envío de
terminal a red (FHMA, Frequency Hops Multiple Access o acceso
múltiple por saltos de frecuencia).
La BSS, capa inferior de la arquitectura (terminal de usuario – BS – BSC),
resuelve el problema del acceso del terminal al canal. La siguiente capa (NSS)
se encargará, por un lado, del enrutamiento (MSC) y por otro de la
identificación del abonado, tarificación y control de acceso (HLR, VLR y demás
bases de datos del operador). Este párrafo con tantas siglas se explica a
continuación con más calma, pero sirve de resumen general de la arquitectura
de red empleada.
Por otra parte, las comunicaciones que se establezcan viajarán a través de
distintos sistemas. Para simplificar, se denomina canal de comunicaciones a
una comunicación establecida entre un sistema y otro, independientemente del
método que realmente se emplee para establecer la conexión. En GSM hay
definidos una serie de canales lógicos para el tráfico de llamadas, datos,
señalización y demás propósitos.

16. Capa de radio y control de radio: subsistema de estaciones base o BSS
Esta capa de red se ocupa de proporcionar y controlar el acceso de los
terminales al espectro disponible, así como del envío y recepción de los datos.
Esquema general de una red GSM.
División en celdas: estaciones base o BS
El sistema debe ser capaz de soportar una gran carga de usuarios, con
muchos de ellos utilizando la red al mismo tiempo. Si sólo hubiera una antena
para todos los usuarios, el espacio radioeléctrico disponible se saturaría
rápidamente por falta de ancho de banda. Una solución es reutilizar las
frecuencias disponibles. En lugar de poner una sola antena para toda una
ciudad, se colocan varias, y se programa el sistema de manera que cada
antena emplee frecuencias distintas a las de sus vecinas, pero las mismas que
otras antenas fuera de su rango. A cada antena se le reserva cierto rango de
frecuencias, que se corresponde con un cierto número de canales
radioeléctricos (cada uno de los rangos de frecuencia en que envía datos una
antena). Así, los canales asignados a cada antena de la red del operador son
diferentes a los de las antenas contiguas, pero pueden repetirse entre antenas
no contiguas.
Además, se dota a las antenas de la electrónica de red necesaria para
comunicarse con un sistema central de control (y la siguiente capa lógica de la
red) y para que puedan encargarse de la gestión del interfaz radio: el conjunto
de la antena con su electrónica y su enlace con el resto de la red se llama
estación base (BS, Base Station). El área geográfica a la que proporciona
cobertura una estación base se llama celda o célula (del inglés cell, motivo por
el cual a estos sistemas se les llama a veces celulares). A este modelo de
reparto del ancho de banda se le denomina a veces SDMA o división espacial.
El empleo de celdas requiere de una capa adicional de red que es novedosa en
el estándar GSM respecto a los sistemas anteriores: es el controlador de
estaciones base, o BSC, (Base Station Controller) que actúa de intermediario

17. entre el “corazón” de la red y las antenas, y se encarga del reparto de
frecuencias y el control de potencia de terminales y estaciones base. El
conjunto de estaciones base coordinadas por un BSC proporcionan el enlace
entre el terminal del usuario y la siguiente capa de red, ya la principal, que
veremos más adelante. Como capa de red, el conjunto de BSs + BSC se
denomina subsistema de estaciones base, o BSS (Base Station subsystem).
Una estación base GSM (figura de arriba) puede alcanzar un radio de cobertura
a su alrededor desde varios cientos de metros (en estaciones urbanas) hasta
un máximo práctico de 35 km (en zonas rurales), según su potencia y la
geografía del entorno. Sin embargo, el número de usuarios que puede atender
cada BS está limitado por el ancho de banda (subdividido en canales) que el
BSC asigna a cada estación, y aunque podría pensarse que las estaciones
base deberían tener una gran potencia para cubrir mayor área, tienen una
potencia nominal de 320 W como máximo (frente a las antenas de FM o
televisión, que poseen potencias de emisión de miles de Watts, un valor casi
despreciable) y de hecho siempre emiten al menor nivel de potencia posible
para evitar interferir con celdas lejanas que pudieran emplear el mismo rango
de frecuencias, motivo por el cual es raro que se instalen modelos de más de
40 W. Es más, en zonas urbanas muy pobladas o túneles se instala un mayor
número de BSs de potencia muy limitada (menor que 2,5 W) para permitir la
creación de las llamadas pico y microceldas, que permiten mejor reutilización
de las frecuencias (cuantas más estaciones, más reutilización de frecuencias y
más usuarios admisibles al mismo tiempo) o bien dan cobertura en lugares que
una BS normal no alcanza o precisan de gran capacidad (túneles de metro o de
carreteras, espacios muy concurridos, ciudades muy pobladas).
Por tanto, en zonas donde exista una gran concentración de usuarios, como
ciudades, debe instalarse un gran número de BSs de potencia muy limitada, y
en zonas de menor densidad de uso, como áreas rurales, puede reducirse el
número de estaciones y ampliar su potencia. Esto asegura además mayor
duración de la batería de los terminales y menor uso de potencia de las
estaciones base.
Además, el terminal no se encuentra emitiendo durante el transcurso de toda la
llamada. Para ahorrar batería y permitir un uso más eficiente del espectro, se
emplea el esquema de transmisión TDMA (Time Division Multiple Access, o
acceso múltiple por división del tiempo). El tiempo se divide en unidades
básicas de 4,615 ms, y éstas a su vez en 8 time slots o ranuras de tiempo de
576,9 µs. Durante una llamada, se reserva el primer time slot para
sincronización, enviada por la BS; unos slots más tarde, el terminal emplea un
slot para enviar de terminal a BS y otro para recibir, y el resto quedan libres
para el uso de otros usuarios en la misma BS y canal. Así se permite un buen
aprovechamiento del espectro disponible y una duración de batería superior, al
no usar el emisor del terminal constantemente sino sólo una fracción del
tiempo.

18. Handover el controlador de estaciones base o BSC
Al mismo tiempo, la comunicación no debe interrumpirse porque un usuario se
desplace y salga de la zona de cobertura de una BS, deliberadamente limitada
para que funcione bien el sistema de celdas. Tanto el terminal del usuario como
la BS calibran los niveles de potencia con que envían y reciben las señales e
informan de ello al controlador de estaciones base o BSC (Base Station
Controller). Además, normalmente varias estaciones base al mismo tiempo
pueden recibir la señal de un terminal y medir su potencia. De este modo, el
controlador de estaciones base o BSC puede detectar si el usuario va a salir de
una celda y entrar en otra, y avisa a ambas BSs y al terminal para el proceso
de salto de una BS a otra: es el proceso conocido como handover o traspaso
entre celdas, una de las tres labores del BSC, que en uso. En ese caso el BSC
remite al terminal a otra estación contigua, menos saturada, incluso aunque el
terminal tenga que emitir con más potencia. Por eso es habitual percibir cortes
de la comunicación en zonas donde hay muchos usuarios al mismo tiempo.
Esto nos indica la segunda y tercera labor del BSC, que son controlar la
potencia y la frecuencia a la que emiten tanto los terminales como las BSs para
evitar cortes con el menor gasto de batería posible.
Señalización
Además del uso para llamadas del espectro, reservando para ello los canales
precisos mientras se estén usando, el estándar prevé que el terminal envíe y
reciba datos para una serie de usos de señalización, como por ejemplo el
registro inicial en la red al encender el terminal, la salida de la red al apagarlo,
el canal en que va a establecerse la comunicación si entra o sale una llamada,
la información del número de la llamada entrante... Y prevé además que cada
cierto tiempo el terminal avise a la red de que se encuentra encendido para
optimizar el uso del espectro y no reservar capacidad para terminales
apagados o fuera de cobertura.
Este uso del transmisor, conocido como ráfagas de señalización, ocupa muy
poca capacidad de red y se utiliza también para enviar y recibir los mensajes
cortos SMS sin necesidad de asignar un canal de radio. Es sencillo escuchar
una ráfaga de señalización si el teléfono se encuentra cerca de un aparato
susceptible de captar interferencias, como un aparato de radio o televisión.
En GSM se definen una serie de canales para establecer la comunicación, que
agrupan la información a transmitir entre la estación base y el teléfono. Se
definen los siguientes tipos de canal:
Canales de tráfico (Traffic Channels, TCH): albergan las llamadas en
proceso que soporta la estación base.
Canales de control o señalización:
Canales de difusión (Broadcast Channels, BCH).
• Canal de control broadcast (Broadcast Control Channel,
BCCH): comunica desde la estación base al móvil la
información básica y los parámetros del sistema.

19. • Canal de control de frecuencia (Frequency Control
Channel, FCCH): comunica al móvil (desde la BS) la
frecuencia portadora de la BS.
• Canal de control de sincronismo (Synchronization Control
Channel, SCCH): informa al móvil sobre la secuencia de
entrenamiento (training) vigente en la BS, para que el móvil
la incorpore a sus ráfagas.
Canales de control dedicado (Dedicated Control Channels,
DCCH):
• Canal de control asociado lento (Slow Associated Control
Channel, SACCH).
• Canal de control asociado rápido (Fast Associated
Control Channel, FACCH).
• Canal de control dedicado entre BS y móvil (Stand-Alone
Dedicated Control Channel, SDCCH).
Canales de control común (Common Control Channels, CCCH):
• Canal de aviso de llamadas (Paging Channel, PCH):
permite a la BS avisar al móvil de que hay una llamada
entrante hacia el terminal.
• Canal de acceso aleatorio (Random Access Channel,
RACH): alberga las peticiones de acceso a la red del
móvil a la BS.
• Canal de reconocimiento de acceso (Access-Grant
Channel, AGCH): procesa la aceptación, o no, de la BS
de la petición de acceso del móvil.
Canales de Difusión Celular (Cell Broadcast Channels, CBC).
Subsistema de red y conmutación o NSS
El subsistema de red y conmutación (Network and Switching System o
NSS), también llamado núcleo de red (Core Network), es la capa lógica de
enrutamiento de llamadas y almacenamiento de datos. Notemos que, hasta el
momento, sólo teníamos una conexión entre el terminal, las estaciones base
BS y su controlador BSC, y no se indicaba manera de establecer conexión
entre terminales o entre usuarios de otras redes. Cada BSC se conecta al NSS,
y es éste quien se encarga de tres asuntos:
Enrutar las transmisiones al BSC en que se encuentra el usuario llamado
(central de conmutación móvil o MSC);
Dar interconexión con las redes de otros operadores;
Dar conexión con el subsistema de identificación de abonado y las bases
de datos del operador, que dan permisos al usuario para poder usar los
servicios de la red según su tipo de abono y estado de pagos (registros de
ubicación base y visitante, HLR y VLR).

20. Central de conmutación móvil o MSC
La central de conmutación móvil o MSC (Mobile Switching Central) se
encarga de iniciar, terminar y canalizar las llamadas a través del BSC y BS
correspondientes al abonado llamado. Es similar a una centralita telefónica de
red fija, aunque como los usuarios pueden moverse dentro de la red realiza
más actualizaciones en su base de datos interna.Cada MSC está conectado a
los BSCs de su área de influencia, pero también a su VLR, y debe tener acceso
a los HLRs de los distintos operadores e interconexión con las redes de
telefonía de otros operadores.
Registros de ubicación base y visitante (HLR y VLR)
El HLR (Home Location Register, o registro de ubicación base) es una base
de datos que almacena la posición del usuario dentro de la red, si está
conectado o no y las características de su abono (servicios que puede y no
puede usar, tipo de terminal, etcétera). Es de carácter más bien permanente;
cada número de teléfono móvil está adscrito a un HLR determinado y único,
que administra su operador móvil.
Al recibir una llamada, el MSC pregunta al HLR correspondiente al número
llamado si está disponible y dónde está (es decir, a qué BSC hay que pedir que
le avise) y enruta la llamada o da un mensaje de error.
El VLR (Visitor Location Register o registro de ubicación de visitante) es una
base de datos más volátil que almacena, para el área cubierta por un MSC, los
identificativos, permisos, tipos de abono y localizaciones en la red de todos los
usuarios activos en ese momento y en ese tramo de la red. Cuando un usuario
se registra en la red, el VLR del tramo al que está conectado el usuario se pone
en contacto con el HLR de origen del usuario y verifica si puede o no hacer
llamadas según su tipo de abono. Esta información permanece almacenada en
el VLR mientras el terminal de usuario está encendido y se refresca
periódicamente para evitar fraudes (por ejemplo, si un usuario de prepago se
queda sin saldo y su VLR no lo sabe, podría permitirle realizar llamadas).
Debemos tener en cuenta que el sistema GSM permite acuerdos entre
operadores para compartir la red, de modo que un usuario en el extranjero –por
ejemplo— puede conectarse a una red (MSC, VLR y capa de radio) de otro
operador. Al encender el teléfono y realizar el registro en la red extranjera, el
VLR del operador extranjero toma nota de la información del usuario, se pone
en contacto con el HLR del operador móvil de origen del usuario y le pide
información sobre las características de abono para permitirle o no realizar
llamadas. Así, los distintos VLRs y HLRs de los diferentes operadores deben
estar interconectados entre sí para que todo funcione. Para este fin existen
protocolos de red especiales, como SS7 o IS-41; los operadores deciden qué
estándar escoger en sus acuerdos bilaterales de roaming (itinerancia) e
interconexión.

21. Otros sistemas
Además, los MSC están conectados a otros sistemas que realizan diversas
funciones. Por ejemplo, el AUC (authentication user center, centro de
autentificación del usuario) se encarga del cifrado de las señales y de la
identificación de usuarios dentro del sistema; el EIR (equipment identification
register, registro de identificación de equipo) guarda listas de permiso de
acceso al terminal, al que identifica unívocamente mediante su número de serie
o IMEI, para evitar que los terminales robados y denunciados puedan usar la
red; los SMSCs o centros de mensajes cortos; y así varios sistemas más, entre
los que se incluyen los de gestión, mantenimiento, prueba, tarificación y el
conjunto de transcodificadores necesarios para poder transferir las llamadas
entre los diferentes tipos de red (fija y diferentes estándares de móvil).
Códigos estándar en redes GSM
Identificación de llamada (CALLER ID)
Activación de envío u ocultación del número al realizar o recibir una llamada.
Estos códigos dependen de la habilitación del servicio por parte de la
proveedora del mismo. En algunos países, como Argentina, las empresas
Personal, Claro, Perú (Movistar) y Venezuela (Digitel) ignoran los códigos y la
activación/desactivación del servicio debe ser realizada desde el menú de cada
teléfono.
Al realizar una llamada:
• Activar: *31# [SEND]
• Cancelar: #31# [SEND]
• Estado: *#31# [SEND]
Al recibir
• Activar: *30# [SEND]
• Cancelar: #30# [SEND]
• Estado: *#30# [SEND]
Temporal (solo para una llamada)
• No mostrar: #31#NUMERO [SEND]
• Mostrar: *31#NUMERO [SEND]
Mostrar el código IMEI del teléfono
• Marcar *#06#
Tarjeta Sim
Una de las características principales del estándar GSM es el Módulo de
Identidad del Suscriptor, conocida comúnmente como tarjeta SIM. La tarjeta

22. SIM es una tarjeta inteligente desmontable que contiene la información de
suscripción del usuario, parámetros de red y Directorio telefónico. Esto permite
al usuario mantener su información después de cambiar su teléfono.
Paralelamente, el usuario también puede cambiar de operador de telefonía,
manteniendo el mismo equipo simplemente cambiando la tarjeta SIM. Algunos
operadores introducen un candado para que el teléfono utilice un solo tipo de
tarjeta SIM, o sólo una tarjeta SIM emitida por la compañía donde se compro el
teléfono, esta práctica se conoce como bloqueo de sim, y es ilegal en algunos
países.
En Australia, América del Norte y Europa, muchos operadores móviles
bloquean los terminales que venden. Esto se hace porque el precio de la
telefonía móvil es típicamente subvencionado con los ingresos procedentes de
suscripciones, y los operadores para tratar de evitar subvencionar los móviles
de la competencia pueden recurrir a esta practica. Los abonados pueden
ponerse en contacto con el operador, para eliminar el bloqueo o bien utilizar
servicios privados para retirar el mismo, o hacer uso de software y sitios web
para desbloquear el teléfono por sí mismos. Si bien la mayoría de los sitios web
ofrecen el desbloqueo a un costo fijo, algunos lo hacen de manera gratuita. El
bloqueo se aplica al teléfono, identificado por su identidad internacional del
equipo móvil (IMEI) número y no a la cuenta (que se identifica con la tarjeta
SIM).
En algunos países como Bangladesh, Bélgica, Costa Rica, Indonesia, Malasia,
Hong Kong y Pakistán, se venden los teléfonos desbloqueados. Sin embargo,
en Bélgica, es ilegal que los operadores ofrezcan cualquier forma de
subvención en el precio del teléfono. Este fue también el caso en Finlandia
hasta el 1 de abril de 2006, cuando la venta de combinaciones de teléfonos
subvencionados y los números se convirtió en legal, aunque los operadores por
obligación tienen que desbloquear los teléfonos de forma gratuita después de
un período determinado (pudiendo ser un máximo de 24 meses). En Chile, se
utilizan dos modalidades de proveer los terminales; Venta (principalmente para
los abonados de prepago, aunque hay clientes de postpago que prefieren
comprar el terminal) y Arriendo con opción de compra (modalidad muy
difundida en la modalidad postpago, ya que el terminal resulta a un precio más
económico); Todos los equipos se entregan bloqueados para operar solo con
tarjetas sim de la operadora que vende el terminal, sin embargo por ley, las
operadoras deben desbloquear gratuitamente los terminales que sean
propiedad del abonado (modalidad venta, y una vez ejercida la opción de
compra si se obtuvo en arriendo), si el abonado así lo solicita.
GSM en América Latina
De acuerdo con las cifras suministradas por la organización 3G Americas, en
Colombia el 89 por ciento de los celulares operan bajo el estándar GSM,
mientras que en Argentina esta cifra llega al 97 % (al 2008 los operadores
Movistar, Telecom Personal, y CLARO solo operan con GSM), en Chile (Primer
país en latinoamerica en operar redes GSM ya desde 1997) el 100% de los
celulares operan bajo GSM, en México al 80 por ciento, en Brasil al 65 por
ciento, en Uruguay 100 por ciento y en Venezuela Digitel al 100% puesto que

23. fue el operador que empezó con esta tecnología, Movistar está en fase de
ampliar al 100% su red GSM, y Movilnet opera en dualidad CDMA/GSM, países
como Cuba que comenzó por TDMA, a partir de enero de 2009 emplea
exclusivamente la tecnología GSM a través de la empresa estatal Cubacel.
2) La multiplexación por división de código, acceso múltiple por división
de código o CDMA (del inglés Code Division Multiple Access): es un
término genérico para varios métodos de multiplexación o control de acceso al
medio basado en la tecnología de espectro expandido.
La traducción del inglés spread spectrum se hace con distintos adjetivos según
las fuentes; pueden emplearse indistintamente espectro ensanchado,
expandido, difuso o disperso para referirse en todos los casos al mismo
concepto.
Habitualmente se emplea en comunicaciones inalámbricas (por
radiofrecuencia), aunque también puede usarse en sistemas de fibra óptica o
de cable.
Uno de los problemas que resolver en comunicaciones de datos es cómo
repartir entre varios usuarios el uso de un único canal de comunicación o medio
de transmisión, para que puedan gestionarse varias comunicaciones al mismo
tiempo. Sin un método de organización, aparecerían interferencias que podrían
bien resultar molestas, o bien directamente impedir la comunicación. Este
concepto se denomina multiplexado o control de acceso al medio, según el
contexto.
Se aplica el nombre "multiplexado" para los casos en que un sólo dispositivo
determina el reparto del canal entre distintas comunicaciones, como por
ejemplo un concentrador situado al extremo de un cable de fibra óptica; para
los terminales de los usuarios finales, el multiplexado es transparente. Se
emplea en cambio el término "control de acceso al medio" cuando son los
terminales de los usuarios, en comunicación con un dispositivo que hace de
modo de red, los que deben usar un cierto esquema de comunicación para
evitar interferencias entre ellos, como por ejemplo un grupo de teléfonos
móviles en comunicación con una antena del operador.
Para resolverlo, CDMA emplea una tecnología de espectro expandido y un
esquema especial de codificación, por el que a cada transmisor se le asigna un
código único, escogido de forma que sea ortogonal respecto al del resto; el
receptor capta las señales emitidas por todos los transmisores al mismo
tiempo, pero gracias al esquema de codificación (que emplea códigos
ortogonales entre sí) puede seleccionar la señal de interés si conoce el código
empleado.
Otros esquemas de multiplexación emplean la división en frecuencia (FDMA),
en tiempo (TDMA) o en el espacio (SDMA) para alcanzar el mismo objetivo: la
separación de las distintas comunicaciones que se estén produciendo en cada
momento, y evitar o suprimir las interferencias entre ellas. Los sistemas en uso

24. real (como IS-95 o UMTS) suelen emplear varias de estas estrategias al mismo
tiempo para asegurar una mejor comunicación.
Una analogía posible para el problema del acceso múltiple sería una habitación
(que representaría el canal) en la que varias personas desean hablar al mismo
tiempo. Si varias personas hablan a la vez, se producirán interferencias y se
hará difícil la comprensión. Para evitar o reducir el problema, podrían hablar por
turnos (estrategia de división por tiempo), hablar unos en tonos más agudos y
otros más graves de forma que sus voces se distinguieran (división por
frecuencia), dirigir sus voces en distintas direcciones de la habitación (división
espacial) o hablar en idiomas distintos (división por código): como en CDMA,
sólo las personas que conocen el código (es decir, el "idioma") pueden
entenderlo.
La división por código se emplea en múltiples sistemas de comunicación por
radiofrecuencia, tanto de telefonía móvil (como IS-95, CDMA2000, FOMA o
UMTS), transmisión de datos (WiFi) o navegación por satélite (GPS).
Uso popular del término
El término CDMA, sin embargo, suele utilizarse popularmente para referirse a
una interfaz de aire inalámbrica de telefonía móvil desarrollada por la empresa
Qualcomm, y aceptada posteriormente como estándar por la TIA
norteamericana bajo el nombre IS-95 (o, según la marca registrada por
Qualcomm, "cdmaONE" y su sucesora CDMA2000). En efecto, los sistemas
desarrollados por Qualcomm emplean tecnología CDMA, pero no son los
únicos en hacerlo.
Detalles técnicos
En CDMA, la señal (figura de abajo) se emite con un ancho de banda mucho
mayor que el precisado por los datos a transmitir; por este motivo, la división
por código es una técnica de acceso múltiple de espectro expandido. A los
datos a transmitir simplemente se les aplica la función lógica XOR con el
código de transmisión, que es único para ese usuario y se emite con un ancho
de banda significativamente mayor que los datos.
Generación de la señal CDMA.

25. A la señal de datos, con una duración de pulso Tb, se le aplica la función XOR
con el código de transmisión, que tiene una duración de pulso Tc. (Nota: el
ancho de banda requerido por una señal es 1/T, donde T es el tiempo
empleado en la transmisión de un bit). Por tanto, el ancho de banda de los
datos transmitidos es 1/Tb y el de la señal de espectro expandido es 1/Tc.
Dado que Tc es mucho menor que Tb, el ancho de banda de la señal emitida
es mucho mayor que el de la señal original, y de ahí el nombre de "espectro
expandido".
Cada usuario de un sistema CDMA emplea un código de transmisión distinto (y
único) para modular su señal. La selección del código a emplear para la
modulación es vital para el buen desempeño de los sistemas CDMA, porque de
él depende la selección de la señal de interés, que se hace por correlación
cruzada de la señal captada con el código del usuario de interés, así como el
rechazo del resto de señales y de las interferencias multi-path (producidas por
los distintos rebotes de señal).
El mejor caso se presenta cuando existe una buena separación entre la señal
del usuario deseado (la señal de interés) y las del resto; si la señal captada es
la buscada, el resultado de la correlación será muy alto, y el sistema podrá
extraer la señal. En cambio, si la señal recibida no es la de interés, como el
código empleado por cada usuario es distinto, la correlación debería ser muy
pequeña, idealmente tendiendo a cero (y por tanto eliminando el resto de
señales). Y además, si la correlación se produce con cualquier retardo temporal
distinto de cero, la correlación también debería tender a cero. A esto se le
denomina autocorrelación y se emplea para rechazar las interferencias multi-
path.
En general, en división de código se distinguen dos categorías básicas: CDMA
síncrono (mediante códigos ortogonales) y asíncrono (mediante secuencias
pseudoaleatorias).

26. Acceso Múltiple por división de código (CDMA síncrono)
Cuatro señales digitales cuyos vectores son ortogonales.
El CDMA síncrono (figura de arriba) explota las propiedades matemáticas de
ortogonalidad entre vectores cuyas coordenadas representan los datos a
transmitir. Por ejemplo, la cadena binaria "1011" sería representada por el
vector (1, 0, 1, 1). Dos vectores pueden multiplicarse mediante el producto
escalar (·), que suma los productos de sus respectivas coordenadas. Si el
producto escalar de dos vectores es 0, se dice que son ortogonales entre sí.
(Nota: si dos vectores se definen u = (a, b) y v = (c, d); su producto escalar
será u·v = a*c + b*d).
Algunas propiedades del producto escalar ayudan a comprender cómo
funciona CDMA. Si los vectores a y b son ortogonales, y representan los
códigos de dos usuarios de CDMA síncrono A y B, entonces:
Por tanto, aunque el receptor capte combinaciones lineales de los vectores a y
b (es decir, las señales procedentes de A y B al mismo tiempo, sumadas en el
aire), si conoce el código de transmisión del usuario de interés siempre podrá
aislar sus datos de los del resto de usuarios, simplemente mediante el producto
escalar de la señal recibida con el código del usuario; al ser el código del
usuario ortogonal respecto a todos los demás, el producto aislará la señal de
interés y anulará el resto. Este resultado para dos usuarios es extensible a
todos los usuarios que se desee, siempre que existan códigos ortogonales

27. suficientes para el número de usuarios deseado, lo que se logra incrementando
la longitud del código.
Cada usuario de CDMA síncrono emplea un código único para modular la
señal, y los códigos de los usuarios en una misma zona deben ser ortogonales
entre sí.
En el caso de IS-95, se emplean códigos ortogonales de Walsh de 64 bits para
codificar las señales y separar a sus distintos usuarios.
CDMA asíncrono
Los sistemas CDMA síncrono funcionan bien siempre que no haya excesivo
retardo en la llegada de las señales; sin embargo, los enlaces de radio entre
teléfonos móviles y sus bases no pueden coordinarse con mucha precisión.
Como los terminales pueden moverse, la señal puede encontrar obstáculos a
su paso, que darán origen a cierta variabilidad en los retardos de llegada (por
los distintos rebotes de la señal, el efecto Doppler y otros factores). Por tanto,
se hace aconsejable un enfoque algo diferente.
Por la movilidad de los terminales, las distintas señales tienen un retardo de
llegada variable. Dado que, matemáticamente, es imposible crear secuencias
de codificación que sean ortogonales en todos los instantes aleatorios en que
podría llegar la señal, en los sistemas CDMA asíncronos se emplean
secuencias únicas "pseudo-aleatorias" o de "pseudo-ruido" (en inglés, PN
sequences). Un código PN es una secuencia binaria que parece aleatoria, pero
que puede reproducirse de forma determinística si el receptor lo necesita. Estas
secuencias se usan para codificar y decodificar las señales de interés de los
usuarios de CDMA asíncrono de la misma forma en que se empleaban los
códigos ortogonales en el sistema síncrono.
Las secuencias PN no presentan correlación estadística, y la suma de un gran
número de secuencias PN resulta en lo que se denomina interferencia de
acceso múltiple (en inglés, MAI, multiple access interference), que puede
estimarse como un proceso gaussiano de ruido que sigue el teorema central
del límite estadístico. Si las señales de todos los usuarios se reciben con igual
potencia, la varianza (es decir, la potencia del ruido) de la MAI se incrementa
en proporción directa al número de usuarios. En otras palabras, a diferencia de
lo que ocurre en CDMA síncrono, las señales del resto de usuarios aparecerán
como ruido en relación con la señal de interés, y provocarán interferencia con
la señal de interés: cuantos más usuarios simultáneos, mayor interferencia.
Por otra parte, el hecho de que las secuencias sean aparentemente aleatorias
y de potencia distribuida en un ancho de banda relativamente amplio conlleva
una ventaja adicional: son más difíciles de detectar en caso de que alguien
intente captarlas, porque se confunden con el ruido de fondo. Esta propiedad
ha sido aprovechada durante el siglo XX en comunicaciones militares.
Todos los tipos de CDMA aprovechan la ganancia de procesado que
introducen los sistemas de espectro extendido; esta ganancia permite a los

28. receptores discriminar parcialmente las señales indeseadas. Las señales
codificadas con el código PN especificado se reciben, y el resto de señales (o
las que tienen el mismo código pero distinto retardo, debido a los diferentes
trayectos de llegada) se presentan como ruido de banda ancha que se reduce
o elimina gracias a la ganancia de procesado.
Como todos los usuarios generan MAI, es muy importante controlar la potencia
de emisión. Los sistemas CDMA síncrono, TDMA o FDMA pueden, por lo
menos en teoría, rechazar por completo las señales indeseadas (que usan
distintos códigos, ranuras temporales o canales de frecuencia) por la
ortogonalidad de estos esquemas de acceso al medio. Pero esto no es cierto
para el CDMA asíncrono; el rechazo de las señales indeseadas sólo es parcial.
Si parte (o el total) de las señales indeseadas se reciben con potencia mucho
mayor que la de la señal deseada, ésta no se podrá separar del resto. Para
evitar este problema, un requisito general en el diseño de estos sistemas es
que se controle la potencia de todos los emisores; se busca asegurar que la
potencia captada por el receptor sea aproximadamente la misma para todas las
señales entrantes. En los sistemas de telefonía celular, la estación base
emplea un esquema de control de potencia por bucle cerrado (fast closed-loop
power control, en inglés) para controlar estrictamente la potencia de emisión de
cada teléfono.
Ventajas y beneficios
Algunas ventajas y beneficios de la tecnología CDMA (muchas de ellas
aplicables también a WCDMA) que la sitúan en una posición muy ventajosa
frente a su competidor TDMA.
Técnica de paquetes IP: Las redes basadas en CDMA están construidas
bajo protocolos basados en IP. En otro tipo de redes, añadir un equipo
que opere con paquetes de datos es costoso y requiere también de un
terminal que lo soporte. El estándar cdmaOne ya incorpora en sus
terminales los protocolos TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet
Protocol) y PPP (Point to Point Protocol).
Seguridad y privacidad: La técnica de espectro extendido es muy utilizada
para aplicaciones militares desde la Segunda Guerra Mundial por motivos
de seguridad. Diseñado con alrededor de 4,4 trillones de códigos, CDMA
virtualmente elimina la clonación de dispositivos y hace muy difícil
capturar y descifrar una señal.
Control del nivel de potencia: El control de la potencia es otro beneficio de
los sistemas de CDMA. Empleando técnicas de procesamiento de
señales, corrección de error, etc., CDMA supera el problema de la
potencia con una serie de ciclos de realimentación. Con un control
automático de la ganancia en los terminales y una supervisión constante
del nivel de señal a ruido (S/N) y tasas de error en la estación base de
radio, los picos en el nivel de potencia se regulan ajustando la potencia a
una razón de 800 veces por segundo.
Esto tiene gran repercusión en el ajuste dinámico del tamaño de las
celdas. En una celda congestionada, la potencia de todas los terminales
se elevaría creando interferencia mutua. En el margen, las transmisiones
a alta potencia inundarían a las celdas vecinas, provocando incluso el

29. cambio de estación base de radio adyacente. En una celda con poca
densidad, la potencia es tan baja que la celda se reduce efectivamente,
transmitiendo sin interferencia hacia las celdas vecinas mejorando el
rendimiento de las mismas. Este tipo de ajuste dinámico en el tamaño de
las celdas es imposible en TDMA, donde las celdas adyacentes utilizan
diferentes frecuencias.
Pocas caídas de llamadas: La transferencia de celdas (handover) de
CDMA, método para transferir llamadas entre celdas, reduce
inteligentemente el riesgo de interrumpirlas durante una transferencia. El
proceso conocido como transferencia suave (soft handover) entre celdas
conduce a pocas las llamadas caídas, ya que 2 ó 3 celdas están
supervisando la llamada todo el tiempo. La transferencia entre celdas es
un proceso transparente para el usuario y, debido a que todos los
usuarios están utilizando el mismo espectro, es más fácil moverse de una
celda a otra sin que el abonado se dé cuenta.
Resistencia a la interferencia y multitrayecto: El multitrayecto en CDMA,
en vez de ocasionar problemas con la señal, la fortalece más y conduce a
una casi eliminación de la interferencia y desvanecimiento. Ambos, el
ruido eléctrico de fondo y ruido acústico de fondo son filtrados al usar
ancho de banda estrecha que corresponde a la frecuencia de la voz
humana, lo que mantiene al ruido de fondo fuera de las conversaciones.
En TDMA, por el contrario, al estar basada en el tiempo, los trayectos
múltiples representan un problema. Señales que vienen de distintas
trayectorias, desfasadas en el tiempo, ocasionan que éstas interfieran
entre sí, haciendo que se degrade o, en algún momento, se corte la
comunicación.
Ancho de banda bajo demanda: El canal de 1,25 MHz de CDMA provee
un recurso común para todos los terminales en un sistema de acuerdo a
sus propias necesidades, como podría ser voz, fax, datos u otras
aplicaciones. En un tiempo dado, la porción de este ancho de banda que
no sea usada por un terminal estará disponible para otro usuario. Debido
a que CDMA utiliza una porción grande de espectro repartida entre varios
usuarios, aporta flexibilidad en el ancho de banda para permitir servicios
bajo demanda. En TDMA, donde los canales son fijos y pequeños, esto
no es posible. En general, está comprobado que CDMA es de tres a seis
veces más eficiente en la utilización del ancho de banda que TDMA.
Compatibilidad hacia adelante y hacia atrás: Los terminales que funcionan
bajo CDMA son compatibles con versiones previas; así un terminal 3G,
cdma2000 por ejemplo, es compatible con cdmaOne de 2G. La
compatibilidad hacia adelante se realiza sustituyendo un simple chip en el
terminal. Un terminal con cdmaOne puede actualizarse a cdma2000
sustituyendo únicamente el chip principal, lo que evita la compra de uno
nuevo para poder acceder a los nuevos servicios que se vayan
desarrollando.
Calidad de voz mejorada: Esquemas de control y corrección de errores
sofisticados hacen que las tramas de información se interpreten
correctamente. Por otro lado, los codificadores de voz (vocoders) la
codifican a altas velocidades y reducen así el ruido de fondo. La
transferencia suave entre celdas es otro factor que eleva la calidad de la
voz en una conversación. El control preciso de los niveles de potencia

30. asegura que todos los terminales cercanos al nivel óptimo provean la
calidad de voz más alta posible.
3) General Packet Radio Service (GPRS) o servicio general de paquetes
vía radio: es una extensión del Sistema Global para Comunicaciones Móviles
(Global System for Mobile Communications o GSM) para la transmisión de
datos no conmutada (o por paquetes). Existe un servicio similar para los
teléfonos móviles que del sistema IS-136. Permite velocidades de transferencia
de 56 a 144 kbps.
Una conexión GPRS está establecida por la referencia a su nombre del punto
de acceso (APN). Con GPRS se pueden utilizar servicios como Wireless
Application Protocol (WAP), servicio de mensajes cortos (SMS), servicio de
mensajería multimedia (MMS), Internet y para los servicios de comunicación,
como el correo electrónico y la World Wide Web (WWW).Para fijar una
conexión de GPRS para un módem inalámbrico, un usuario debe especificar un
APN, opcionalmente un nombre y contraseña de usuario, y muy raramente una
dirección IP, todo proporcionado por el operador de red. La transferencia de
datos de GPRS se cobra por volumen de información transmitida (en kilo o
megabytes), mientras que la comunicación de datos a través de conmutación
de circuitos tradicionales se factura por minuto de tiempo de conexión,
independientemente de si el usuario utiliza toda la capacidad del canal o está
en un estado de inactividad. Por este motivo, se considera más adecuada la
conexión conmutada para servicios como la voz que requieren un ancho de
banda constante durante la transmisión, mientras que los servicios de paquetes
como GPRS se orientan al tráfico de datos. La tecnología GPRS como bien lo
indica su nombre es un servicio (Service) orientado a radio enlaces (Radio) que
da mejor rendimiento a la conmutación de paquetes (Packet) en dichos radio
enlaces.
Caracteristicas de los usuarios
De 3 a 10 veces la velocidad : La velocidad máxima de 171.2 kbps,
disponible a través de GPRS, es casi tres veces más rápido que las
velocidades de transmisión de datos de las redes de telecomunicaciones
fijas y diez veces más rápido que los servicios de red actual GSM.
Conexiones al instante – tranferencia inmediata de datos: GPRS
permite conexiones instantánea y continua que permitirá a la información
y datos que deben enviarse en cualquier momento y dondequiera que sea
necesario. usuarios de GPRS se consideran siempre conectado, sin
acceso telefónico necesario. La inmediatez es una de las ventajas de
GPRS (y SMS) en comparación con conmutación de circuitos de datos.
inmediatez de alta es una característica muy importante para aplicaciones
en tiempo crítico, tales como la autorización a distancia de tarjeta de
crédito en la que sería inaceptable para mantener al cliente en espera de
hasta treinta segundos adicionales.
Nuevas y mejores aplicaciones: General Packet Radio Service ofrece
muchas aplicaciones nuevas que nunca fueron antes a disposición de los
usuarios debido a las restricciones en la velocidad y la longitud envió un

31. mensaje. Algunas de las nuevas aplicaciones que GPRS ofrece es la
posibilidad de realizar la navegación web y para transferir archivos de la
oficina o el hogar y la domótica, que es la capacidad de uso y control de
aparatos en el hogar.
Servicio de acceso
Para utilizar GPRS, el usuario deberá:
Un teléfono móvil o un terminal que soporte GPRS (actuales teléfonos
GSM no son compatibles con GPRS) .
Una suscripción a una red de telefonía móvil que soporte GPRS , el uso
de GPRS debe estar habilitado para ese usuario.
Acceso automático a la GPRS puede ser permitida por algunos
operadores de redes móviles, otros requieren un específico “opt-in”.
El conocimiento de cómo enviar y / o recibir información GPRS utilizando
su modelo específico de teléfono móvil, incluyendo la configuración de
software y hardware (esto crea una obligación de servicio al cliente) .
Un destino para enviar o recibir información a través de GPRS.
(Considerando que con este SMS a menudo otro teléfono móvil, en el
caso de GPRS, es probable que sea una dirección de Internet, ya que
GPRS está diseñado para hacer de Internet disponible para los usuarios
móviles por primera vez.
Enormemente la ampliación de los límites y los usos de las conexiones
móviles, los usuarios de GPRS se puede acceder a cualquier página web
u otras aplicaciones de Internet.
Caracteristicas de la red
GPRS ofrece muchas características de la red a nuevos operadores de
servicios móviles. Estos incluyen la conmutación de paquetes, la eficiencia del
espectro, tanto de Internet, y el apoyo de TDMA y GSM.
Conmutación de paquetes
Desde el punto de vista del operador de red, GPRS consiste en superponer la
interferencia de paquetes de aire basado en la conmutación de circuitos
existentes de la red GSM. Esto le da al usuario la opción de utilizar un servicio
de datos basada en paquetes. Para completar un circuito de conmutación de
arquitectura de red con conmutación de paquetes es bastante importante
actualización. El estándar GPRS se entrega en una forma muy elegante , con
los operadores de redes que necesitan sólo añadir un par de nodos de nueva
infraestructura y hacer una actualización de software para algunos elementos
de la red existente.
Espectro de eficiencia
La conmutación de paquetes significa que los recursos de radio GPRS se
utilizan sólo cuando los usuarios están realmente enviar o recibir datos. En
lugar de dedicar un canal de radio a un usuario móvil de datos por un período
fijo de tiempo, el recurso de radio disponibles puede ser al mismo tiempo para
compartir entre varios usuarios. Este uso eficiente de los recursos escasos de
radio significa que gran número de usuarios de GPRS potencialmente pueden
compartir el mismo ancho de banda y se sirve de una sola célula.

32. El número real de usuarios soportados depende de la aplicación en uso y
cantidad de datos que se transfiere. Debido a la eficiencia del espectro de
GPRS, hay menos necesidad de construir la capacidad ociosa que sólo se
utiliza en las horas pico. GPRS permite por lo tanto los operadores de redes
maximizar el uso de los recursos de su red de manera dinámica y flexible, junto
con el acceso del usuario a los recursos y los ingresos.
GPRS debería mejorar la capacidad en horas punta de una red GSM, ya que al
mismo tiempo:
Asigna los recursos escasos de radio de manera más eficiente mediante
el apoyo a la conectividad virtual .
Migra el tráfico que se envió previamente con cambio de circuito de datos
GPRS.
Reduce el centro SMS y cargar el canal de señalización mediante la
migración de una parte del tráfico que antes fue enviado a través de SMS
a GPRS en lugar de utilizar el servicio GPRS / SMS interconexión que es
compatible con los estándares GPRS.
Consciente de internet
Por primera vez, GPRS permite completamente la funcionalidad de Mobile
Internet, al permitir el interfuncionamiento entre Internet existentes y la nueva
red GPRS. Cualquier servicio que se utiliza a través de Internet fija hoy , File
Transfer Protocol (FTP), navegación web, chat, correo electrónico, telnet -
serán los disponibles a través de la red móvil por GPRS. De hecho, muchos
operadores de red están considerando la posibilidad de utilizar GPRS para
ayudar a convertirse en inalámbrico a Internet de los proveedores de servicios
en su propio derecho.
La World Wide Web se está convirtiendo en la interfaz principal de
comunicaciones , acceso de la población de Internet para la recogida de
entretenimiento e información, la intranet para el acceso a información de la
empresa y conectarse con colegas y la extranet de acceso a clientes y
proveedores.
Navegar por la Web es una aplicación muy importante para GPRS.
Debido a que utiliza los mismos protocolos, la red GPRS puede ser visto como
una sub-red de la Internet con GPRS los teléfonos móviles capaces de ser
vistos como anfitriones móviles. Esto significa que cada terminal GPRS
potencialmente puede tener su propia dirección IP y se direccionables como tal.
Tecnologías de la Generación Dos punto cinco -2.5
4) EDGE es el acrónimo para Enhanced Data rates for GSM of Evolution
(Tasas de Datos Mejoradas para la evolución de GSM): También conocida
como EGPRS (Enhanced GPRS), es una tecnología de la telefonía móvil
celular, que actúa como puente entre las redes 2G y 3G.
EDGE se considera una evolución del GPRS (General Packet Radio Service).
Esta tecnología funciona con redes TDMA y su mejora, GSM. Aunque EDGE
funciona con cualquier GSM que tenga implementado GPRS, el operador debe
implementar las actualizaciones necesarias, además no todos los teléfonos
móviles soportan esta tecnología.

33. EDGE, o EGPRS, puede ser usado en cualquier transferencia de datos basada
en conmutación por paquetes (Packet Switched), como lo es la conexión a
Internet. Los beneficios de EDGE sobre GPRS se pueden ver en las
aplicaciones que requieren una velocidad de transferencia de datos, o ancho
de banda alta, como video y otros servicios multimedia.
EDGE puede alcanzar una velocidad de transmisión de 384 Kbps en modo de
paquetes, con lo cual cumple los requisitos de la ITU para una red 3G, también
ha sido aceptado por la ITU como parte de IMT-2000, de la familia de
estándares 3G. También mejora el modo de circuitos de datos llamado
HSCSD, aumentando el ancho de banda para el servicio.
Aunque la tecnología UMTS es de mayor capacidad de transferencia, y
cronológicamente más reciente, sus altos costos de implementación, y poco
apoyo, hacen que una buena cantidad de operadores de telefonía móvil celular
tengan implementada la tecnología EDGE, dominando el mercado global de las
comunicaciones GSM/GPRS.
Para la implementación de EDGE por parte de un operador, la red principal, no
necesita ser modificada, sin embargo, las estaciones bases, BTS, sí deben
serlo. Se deben instalar transceptores compatibles con EDGE, además de
nuevas terminales (teléfonos) y un software que pueda decodificar/codificar los
nuevos esquemas de modulación.
La definición de EDGE, si es de 2 o 3G, depende de su implementación.
Mientras la Clase 3 e inferiores, claramente no son 3G, la Clase 4 y superiores,
presentan un ancho de banda superior a otras tecnologías consideradas 3G
(Como 1xRTT). En Clase 10, con un ancho de banda superior a 230 Kbps,
EDGE logra trascender las definiciones comunes de 2G y 3G.
Tecnologías de la Generación Tres -3
1) W-CDMA, banda ancha Code Division Multiple Access: es una interfaz de
aire estándar que se encuentran en 3G de telecomunicaciones móviles de
redes. Se utiliza la DS-CDMA canal método de acceso y el FDD método de
impresión a doble cara para velocidades más altas y un apoyo más usuarios a
conseguir en comparación con la mayoría de Time Division Multiple Access
(TDMA) a los regímenes utilizados en la actualidad.
Aunque no es una actualización evolutiva en la zona de operaciones, se utiliza
el mismo núcleo de la red como la 2G GSM redes desplegadas en todo el
mundo, lo que permite de modo de operación dual junto con GSM / EDGE, una
hazaña que comparte co n otros miembros de la familia UMTS.
Características técnicas
Sólo las principales características se citan a continuación:
Los canales de radio de 5 MHz de ancho.
Chip tasa de 3,84 MHz

34. Apoyó el modo de dúplex: por división de frecuencia (FDD), División de
Tiempo (TDD).
Emplea la detección coherente tanto en el enlace ascendente y
descendente basado en el uso de símbolos piloto y canales.
Apoya entre células operación asincrónica.
Misión variable en un 10 ms marco de base.
Transmisión Multicode Adaptativo de control de potencia basado en SIR
(Signal-to-Interferencia Ratio).
Detección multiusuario y antenas inteligentes se pueden utilizar para
aumentar la capacidad y cobertura.
Múltiples tipos de transferencia (o traspaso) entre las células diferentes,
incluyendo handoff suave, más suave transferencia y transferencia dura.
01:01 esquema de reutilización de frecuencias
Desarrollo
A finales de 1990, W-CDMA ha sido desarrollado por NTT DoCoMo como la
interfaz de aire para su red 3G FOMA. Más tarde, NTT DoCoMo ha presentado
su pliego de condiciones a la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT)
como candidato a la 3G estándar internacional conocido como IMT-2000 . La
UIT aceptó finalmente W-CDMA como parte de la familia IMT-2000 de
estándares 3G, como una alternativa a CDMA2000. EDGE, y la de corto
alcance DECT sistema. Más tarde, W-CDMA ha sido seleccionada como una
interfaz de aire para el UMTS.
Como NTT DoCoMo no esperar a la finalización de la especificación 3G versión
99, la red fue inicialmente incompatibles con el UMTS. Sin embargo, esto ha
sido resuelto por NTT DoCoMo actualización de su red.
Code Division Multiple redes de comunicación de acceso han sido
desarrollados por una serie de empresas en los últimos años, pero el desarrollo
de redes de telefonía celular, basada en la tecnología CDMA (antes de la W-
CDMA), fue dominado por Qualcomm.
Qualcomm fue la primera compañía para tener éxito en el desarrollo de un
análisis coste-CDMA aplicación efectiva y práctica para los teléfonos celulares
de los consumidores: sus principios de IS-95 estándar de interfaz de aire, que
desde entonces ha evolucionado hasta convertirse en la actual CDMA2000 (IS-
856/IS-2000) estándar. Qualcomm creó un sistema experimental de banda
ancha CDMA llamada CDMA2000 3x, que unificó el W-CDMA ( 3GPP ) y
CDMA2000 ( 3GPP2 ) tecnologías de red en un solo diseño para una interfaz
de aire estándar en todo el mundo. Compatibilidad con CDMA2000 habría
beneficiosamente habilitado la itinerancia en las redes existentes más allá de
Japón, ya que Qualcomm redes CDMA2000 son utilizados ampliamente,
especialmente en las Américas, con cobertura en 58 países. Sin embargo, las
necesidades divergentes resultado en el estándar W-CDMA se conserven y
desplegado.
A pesar de incompatibilidades con los actuales estándares de interfaz de aire,
la introducción tardía de este sistema de 3G, ya pesar de los altos costos de

35. actualización de la implementación de una tecnología de transmisor
completamente nuevo, W-CDMA ha sido adoptado y desplegarse rápidamente,
especialmente en Japón, Europa y Asia, y ya se ha desplegado en más de 55
países .
Razones para W-CDMA
W-CDMA transmite en un par de canales de radio 5 MHz de ancho, mientras
que transmite CDMA2000 en uno o varios pares de 1,25 MHz canales de radio.
A pesar de W-CDMA usa una secuencia directa técnica de transmisión CDMA
como CDMA2000, W-CDMA no es simplemente una versión de banda ancha
CDMA2000. El sistema W-CDMA es un nuevo diseño por NTT DoCoMo, y
difiere en muchos aspectos de CDMA2000. Desde el punto de vista de
ingeniería, W-CDMA proporciona un equilibrio diferente de las compensaciones
entre costo, capacidad, rendimiento y densidad, sino que también promete
alcanzar un beneficio de costo reducido para teléfonos de vídeo. W-CDMA
también pueden ser más adecuados para su implementación en las ciudades
muy densas de Europa y Asia. Sin embargo, los obstáculos siguen ahí, y de
licencias cruzadas de patentes entre Qualcomm y vendedores de W-CDMA no
ha eliminado los posibles problemas de patentes, debido a las características
de W-CDMA, que siguen cubiertos por las patentes de Qualcomm.
W-CDMA se ha convertido en un conjunto completo de especificaciones, un
protocolo detallado que define cómo se comunica un teléfono móvil con la torre,
cómo se modulan las señales, cómo se estructuran los datagramas, y las
interfaces del sistema se especifica que permite la libre competencia en los
elementos de tecnología.
Implementación
El mundo comercial de W-CDMA primer servicio FOMA, fue lanzado por NTT
DoCoMo en Japón.
En otra parte, las implementaciones de W-CDMA son generalmente
comercializados bajo la marca UMTS.
2) Por división de tiempo síncrona Code Division Multiple Access (TD-
SCDMA) o UTRA / UMTS TDD 1,28 Mcps bajo Chip Rate (LCR): es una
interfaz de aire que se encuentran en UMTS de telefonía móvil redes en China
como un alternativa a la W-CDMA . Junto con TD-CDMA, que es también
conocida como UMTS TDD o IMT-2000 por división de tiempo (IMT-TD).
El término "TD-SCDMA" es engañoso. Aunque sugiere que cubren sólo un
método de acceso a los canales basados en CDMA , en realidad es el nombre
común de la especificación de interfaz aérea general.
Objetivos
TD-SCDMA está llevando a cabo en la República Popular de China por la
Academia China de Tecnología de las Telecomunicaciones (CATT), Datang y

36. Siemens AG , en un intento de no depender de la tecnología occidental. Es
probable que esto principalmente por razones prácticas, otras 3G en formato
exigir el pago de los derechos de patente a un gran número de titulares de
patentes occidentales.
Sin embargo, los defensores de TD-SCDMA. También se dice que es más
adecuado para las zonas densamente pobladas. Además, se supone que debe
cubrir todos los escenarios de uso, mientras que W-CDMA se ha optimizado
para el tráfico simétrico de las células y los macro y TD-CDMA se utiliza mejor
en escenarios de baja movilidad dentro de las células de micro o pico.
TD-SCDMA se basa en la tecnología de espectro ensanchado que hace poco
probable que sea capaz de escapar por completo el pago de derechos de
licencia a los titulares de patentes occidentales.
Técnica pone de relieve
TD-SCDMA usa TDD , en contraste con el régimen de FDD utilizado por W-
CDMA . Al ajustar dinámicamente el número de intervalos de tiempo usados
para enlace descendente y ascendente , el sistema es más fácil acomodar el
tráfico asimétrico con diferentes necesidades de velocidad de datos en enlace
descendente y ascendente de los regímenes FDD. Ya que no requiere de
espectro emparejado para el enlace descendente y ascendente, la flexibilidad
de atribución de espectro también se incrementa. Utilizando la misma
frecuencia portadora para el enlace ascendente y descendente también
significa que la condición del canal es el mismo en ambas direcciones, y la
estación base se puede deducir la información del canal de enlace
descendente a partir de estimaciones del canal de enlace ascendente, lo cual
es útil para la aplicación de la formación de haz técnicas.
TD-SCDMA también utiliza TDMA , además de la CDMA utilizada en WCDMA.
Esto reduce el número de usuarios en cada intervalo de tiempo, lo que reduce
la complejidad de la implementación de la detección multiusuario y la formación
de haz esquemas, pero el continuo de transmisión no también reduce la
cobertura (debido a la potencia de pico más alto es necesario), movilidad
(debido a la menor control de potencia de frecuencia) y complica la gestión de
recursos radio algoritmos.
La "S" en el TD-SCDMA es sinónimo de "sincrónica", lo que significa que las
señales de enlace ascendente se sincronizan en el receptor de la estación
base, alcanzado por los ajustes de tiempo continuo. Esto reduce la
interferencia entre los usuarios del mismo intervalo de tiempo utilizando
diferentes códigos mediante la mejora de la ortogonalidad entre los códigos,
por lo tanto aumentando la capacidad del sistema, a costa de cierta
complejidad de hardware lograr la sincronización de enlace ascendente.
3) CDMA2000: es una familia de estándares de telecomunicaciones móviles de
tercera generación (3G) que utilizan CDMA, un esquema de acceso múltiple
para redes digitales, para enviar voz, datos, y señalización (como un número

37. telefónico marcado) entre teléfonos celulares y estaciones base. Ésta es la
segunda generación de la telefonía celular digital IS-95.
CDMA2000 ha tenido relativamente un largo historial técnico, y aún sigue
siendo compatible con los antiguos estándares en telefonía CDMA (como
cdmaOne) primero desarrollado por Qualcomm, una compañía comercial, y
propietario de varias patentes internacionales sobre la tecnología.
Los estándares CDMA2000, CDMA2000 1x, CDMA2000 1xEV-DO, y
CDMA2000 1xEV-DV son interfaces aprobadas por el estándar ITU IMT-2000 y
un sucesor directo de la 2G CDMA, IS-95 (cdmaOne). CDMA2000 es
estandarizado por 3GPP2.
CDMA2000 es una marca registrada de la Telecommunications Industry
Association (TIA-USA) en los Estados Unidos, no del término genérico CDMA.
(Similarmente Qualcomm bautizó y registró el estándar 2G basado en CDMA,
IS-95, como cdmaOne).
CDMA2000 es un competidor incompatible con otros estándares 3G como W-
CDMA (UMTS).
A continuación las diferencias entre los diferentes tipos de CDMA2000, en
orden de complejidad ascendente:
CDMA2000 1x
CDMA2000 1x, el núcleo del estándar de inferfaz inalámbrica CDMA2000, es
conocido por muchos términos: 1x, 1xRTT, IS-2000, CDMA2000 1X, 1X, y
cdma2000 (en minúsculas). La designación "1xRTT" (1 times Radio
Transmission Technology) es usada para identificar la versión de la tecnología
CDMA2000 que opera en un par de canales de 1,25-MHz (1,25 MHz una vez,
opuesto a 1,25 MHz tres veces en 3xRTT). 1xRTT casi duplica la capacidad de
voz sobre las redes IS-95. Aunque capaz de soportar altas velocidades de
datos, la mayoría de desarrollos están limitados a una velocidad pico de 144
kbits/s. Mientras 1xRTT es calificado oficialmente como una tecnología 3G,
1xRTT es considerado por algunos como una tecnología 2.5G (o a veces
2.75G). Esto ha permitido que sea implementado en el espectro 2G en algunos
países limitando los sistemas 3G a ciertas bandas.
Las principales diferencias entre la señalización IS-95 e IS-2000 son: el uso de
una señal piloto sobre el reverse link del IS-2000 que permite el uso de una
modulación coherente, y 64 canales más de tráfico sobre el forward link de
manera ortogonal al set original. Algunos cambios también han sido hechos a
la capa de enlace de datos para permitir el mejor uso de los servicios de datos
IS-2000 como protocolos de control de accesos a enlaces y control QoS. En IS-
95, ninguna de estas características han estado presentes, y la capa de enlace
de datos básicamente consistía en un "mejor esfuerzo de entrega". En este
orden siguió siendo utilizado para voz.

38. En los Estados Unidos, Verizon Wireless, Sprint PCS, Alltel, y U.S. Cellular
utilizan 1x.
CDMA2000 3x
CDMA2000 3x utiliza un par de canales de 3,75-MHz (p.ej., 3 X 1,25 MHz) para
alcanzar mayores velocidades de datos. La versión 3x de CDMA2000 es
algunas veces referidas como Multi-Carrier o MC. La versión 3x de CDMA2000
no ha sido implementada y no está en desarrollo actualmente.
CDMA2000 1xEV-DO
CDMA2000 1xEV-DO (1x Evolution-Data Optimized, originalmente 1x
Evolution-Data Only), también referido como 1xEV-DO, EV-DO, EVDO, o sólo
DO, es una evolución de CDMA2000 1x con una alta velocidad de datos [High
Data Rate (HDR)] y donde el forward link es multiplexado mediante división de
tiempo. Este estándar de interfaz 3G ha sido denominada IS-856.
CDMA2000 1xEV-DO en su última revisión, Rev. A, soporta una velocidad de
datos en el enlace de bajada (forward link) de hasta 3,1 Mbps y una velocidad
de datos en el enlace de subida (reverse link) de hasta 1,8 Mbps en un canal
de radio dedicado a transportar paquetes de datos de alta velocidad. La Rev. 0
es actualmente desarrollada en América del Norte y presenta un pico en la
velocidad de datos en el enlace de bajada de 2,5 Mbps y un pico en la
velocidad de datos en el enlace de subida de 154 Kbps.
Verizon Wireless, Sprint Nextel Corporation, Iusacell, Bell Canada, y TELUS
son las que han implementado 1xEV-DO en América del Norte, y Alaska
Communications Systems (ACS) está implementando 1xEV-DO en los centros
principales de población en Alaska. En México, la compañía Iusacell tiene
implementado 1xEV-DO bajo el nombre de Iusacell BAM.
CDMA2000 1xEV-DV
CDMA2000 1xEV-DV (1x Evolution-Data/Voice), soporta una velocidad de
datos en el enlace de bajada (forward link) de hasta 3,1 Mbps y una velocidad
de datos en el enlace de subida (reverse link) de hasta 1,8 Mbps. 1xEV-DV
también puede soportar una operación concurrente con los usuarios de voz 1x,
usuarios de datos 1x y usuarios de datos de alta velocidad 1xEV-DV en el
mismo canal de radio.
4) UMTS son las siglas de Universal Mobile Telecomunication System o
Sistema Universal de Comunicaciones Móviles: es miembro de la familia
global IMT-2000 del sistema de comunicaciones móviles de “tercera
generación” de UIT (Unión Internacional de Telecomunicaciones), y lo que se
explica más adelante sobre UMTS y los servicios UMTS es igualmente válido
para otros miembros de la familia IMT-2000 (norma de telefonía móvil para 3G).
UMTS es una nueva tecnología de comunicaciones por radio que creará un
“canal de bits” para ofrecer acceso móvil a servicios basados en Internet.

39. Potenciará y ampliará la movilidad en muchas áreas de nuestra vida. En un
futuro próximo, la movilidad se convertirá en un aspecto fundamental de
muchos servicios. Exigiremos servicios de alta velocidad a Internet, al ocio, a la
información y al comercio electrónico estemos donde estemos, no solo desde
nuestro ordenador de sobremesa, desde casa o desde el televisor.
Los sistemas de telefonía móvil son diversos e incompatibles entre sí, como
suele ocurrir en muchos otros ámbitos de la tecnología. El estándar UMTS es
un intento de terminar con esta situación. En este momento en EEUU conviven
sistemas obsoletos, como las distintas variantes de telefonía analógica, con
diferentes estándares de telefonía digital.
Sólo Europa parece haber alcanzado un acuerdo con el estándar GSM. En
Europa, la mayor calidad del servicio del estándar GSM hizo que la antigua
telefonía móvil analógica pasará rápidamente a un segundo plano, en la
actualidad Europa habla GSM.
Una vez saturada la frecuencia original, de 900 MHz, se implantó el estándar
GSM de segunda generación en la banda de 1800 MHz. Pero con el aumento
de usuarios, las bandas se quedan cortas. Hoy hay 165 millones de usuarios
de GSM en el mundo, el 60 % del mercado de la telefonía móvil, repartidos en
339 redes GSM y 133 países.
El sistema GSM permite disponer de servicios avanzados, como desvío de
llamadas, llamada en espera, mensajes, y sobre todo, roaming(cambio de red
entre distintos países y operadores) y transmisión de datos, aunque a ridícula
velocidad de 9600 bps. Además de la saturación , UMTS debe solucionar las
necesidades de los usuarios, para los que las prestaciones de GSM ya no son
suficientes.
El futuro global de las comunicaciones necesita un sistema que permita usar el
mismo terminal en cualquier parte del mundo. Además aumenta la demanda de
servicios avanzados y transmisión de datos.
Funcionamiento
Si nos imaginamos que el teléfono móvil nos proporciona un “canal” de radio
hacia la red mundial de telecomunicaciones, los servicios 3G supondrían un
ensanchamiento de este canal y permitirían enviar y recibir mucha más
información simultáneamente. Además, la 3G implicaría la convergencia de las
tecnologías de comunicaciones del área local (interior) y del área
extensa(exterior); podríamos acceder a todos los servicios que necesitamos sin
problemas desde un terminal mientras nos estamos moviendo.
Las frecuencias de transmisión son un bien escaso, no se puede asignar a
cada usuario una frecuencia diferente, han de compartirlas. Con TDMA se
utiliza una sola frecuencia, que se divide en casillas de tiempo, las llamadas se
reparten entre las casillas. En los sistemas CDMA las llamadas se reparten
entre varias frecuencias, la técnica procede de la segunda guerra mundial,
cuando se buscaba un sistema que no se pudiera interceptar. En la actualidad

40. el sistema CDMA es propiedad de la compañía Qualcomm, y ha demostrado
ser el mejor: mayor capacidad, calidad de sonido y transmisión de datos que
TDMA, y por tanto que GSM. El sistema UMTS utiliza CDMA, con lo que
también será compatible con las redes de EEUU. El camino hacia la telefonía
global está abierto.
Aspectos Técnicos y Servicios
UMTS permitirá que los teléfonos transmitan y reciban datos con una velocidad
200 veces superior a la de los actuales GSM. Y es que UMTS es el tercer
escalón en la historia de la telefonía móvil, después de la analógica y la digital.
El funcionamiento será novedoso, el usuario pagará según la cantidad de
información que se descargue de la red, y no por el tiempo de uso, con lo que
estaremos conectados a la red en todo momento, lo que permitirá acceder de
forma instantánea sin tener que esperar a que se establezca la conexión. La
máxima velocidad del UMTS es 2 Mbits (31 veces la velocidad de la RDSI).
Este máximo solo podrá alcanzarse si la red está al máximo nivel, el usuario
está parado y sin móviles a su alrededor, por lo que la velocidad de uso
normalmente será menor.
UMTS se basa en extender las actuales tecnologías móviles, inalámbricas y
satélites proporcionando mayor capacidad, posibilidades de transmisión de
datos y una gama de servicios mucho más extensa, usando un innovador
programa de acceso radioeléctrico y una red principal mejorada. Ofrece un
nuevo interfaz radio denominado UTRA(UMTS Terrestial Radio Access). Dicho
interfaze está basado en tecnología CDMA (Code División Múltiple Access)
permitiendo aumentar considerablemente la velocidad de transferencia de
datos, y soportará dos modos de operación el FDD(Frequency Divison Duplex)
y el TDD(Time División Duplex). El primero en introducirse será FDD que está
basada en un esquema de Secuencia Directa CDMA y soporta una velocidad
de hasta 384 Kbits/s. El TDD está basado en la multiplexión en tiempo y en
código, se ha diseñado y optimizado para ser usado en zonas con alta
densidad de tráfico.
UMTS nos ofrecerá unos costes muy bajos y gran facilidad de uso,
proporcionándonos nuevos servicios y de mayor calidad (optima relación coste-
eficacia), con un acceso rápido, podremos transmitir paquetes de datos y
velocidad de transferencia de datos a pedido, total movilidad y cobertura total
con servicios UMTS disponibles vía satélite.
UMTS proporciona una buena relación calidad-precio, que en definitiva es lo
que buscan los clientes. Estas son algunas de las evidentes ventajas de UMTS:
1. El sistema UMTS mantendrá la compatibilidad con GSM.
2. La frecuencia para UMTS Será de 2GHz y será posible transmitir datos a 2
Mbps, con lo que será posible la videoconferencia móvil.