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2.2 Generaciones de la Telefon�a Celular
En la secci�n anterior se present� una
muestra de la evoluci�n de la telefon�a
celular a lo largo de los a�os. Las
distintas necesidades y avances dieron lugar
a generaciones tecnol�gicas bien
diferenciadas que se comentan a continuaci�n.
En dicha evoluci�n se aprecia como se van
cumpliendo las necesidades del mercado para
tener acceso m�ltiple al canal de
comunicaci�n, as� como la necesaria
migraci�n de los sistemas anal�gicos a
sistema digital con el fin de permitir mayor
volumen de usuarios y ofrecer los niveles de
seguridad que se demandaban.
2.2.1 Generaci�n Cero (0G)
0G representa a la
telefon�a m�vil previa a
la era celular. Estos tel�fonos m�viles eran
usualmente colocados en autos o camiones,
aunque modelos en portafolios tambi�n eran
realizados. Por lo general, el transmisor (Transmisor-Receptor)
era montado en la parte trasera del veh�culo
y unido al resto del equipo (el dial y el
tubo) colocado cerca del asiento del
conductor.
Eran vendidos a trav�s de WCCs (Empresas
Telef�nicas al�mbricas), RCCs (Empresas
Radio Telef�nicas), y proveedores de
servicios de radio doble v�a. El mercado
estaba compuesto principalmente por
constructores, celebridades, etc.
Esta tecnolog�a, conocida como
autoradiopuhelin (aRP), fue lanzada en 1971
en Finlandia; conocido ahora como el pa�s
con la primera red comercial de telefon�a
m�vil.
2.2.2 Primera generaci�n (1G)
La 1G de la telefon�a m�vil hizo su
aparici�n en 1979, si bien prolifer� durante
los a�os 80. Introdujo los tel�fonos �Celulares�,
basados en las redes Celulares con m�ltiples
estaciones de base relativamente cercanas
unas de otras, y protocolos para el
�traspaso� entre las celdas cuando el
tel�fono se mov�a de una celda a otra.
La transferencia anal�gica y estrictamente
para voz son caracter�sticas
identificatorias de la generaci�n. Con
calidad de enlaces muy reducida, la
velocidad de conexi�n no era mayor a (2400
bauds). En cuanto a la transferencia entre
celdas, era muy imprecisa ya que contaban
con una baja capacidad (basadas en FDMa,
Frequency Division Multiple access), lo que
limitaba en forma notable la cantidad de
usuarios que el servicio pod�a ofrecer en
forma simult�nea ya que los protocolos de
asignaci�n de canal est�ticos padecen de
�sta limitaci�n.
Con respecto a la seguridad, las medidas
preventivas no formaban parte de esta
primitiva Telefon�a Celular. La tecnolog�a
predominante de esta generaci�n es aMPS (advanced
Mobile Phone System), desarrollada
principalmente por bell. Si bien fue
introducida inicialmente en los Estados
Unidos, fue usada en otros pa�ses en forma
extensiva. Otro sistema conocido como
Sistema de Comunicaci�n de acceso Total (TaCS)
fue introducido en el Reino Unido y muchos
otros pa�ses.
Si bien hab�a diferencias en la
especificaci�n de los sistemas, eran
conceptualmente muy similares. La
informaci�n con la voz era transmitida en
forma de frecuencia modulada al proveedor
del servicio. Un canal de control era usado
en forma simult�nea para habilitar el
traspaso a otro canal de comunicaci�n de
serlo necesario. La frecuencia de los
canales era distinta para cada sistema. MNT
usaba canales de 12.5KHz, aMPS de 30KHz y
TaCS de 25KHz.
a su vez, el tama�o de los aparatos era
mayor al de hoy en d�a; fueron originalmente
dise�ados para el uso en los autom�viles.
Motorola fue la primera compa��a en
introducir un tel�fono realmente port�til.
Motorola DynaTaC
Estos sistemas (NMT, aMPS, TaCS, RTMI,
C-Netz, y Radiocom 2000) fueron conocidos
luego como la Primera Generaci�n (G1) de
Tel�fonos Celulares.
En Setiembre de 1981 la primera red de
Telefon�a Celular con roaming autom�tico
comenz� en arabia Saudita; siendo un sistema
de la compa��a NMT. Un mes m�s tarde los
pa�ses N�rdicos comenzaron una red NMT con
roaming autom�tico entre pa�ses.
2.2.3 Segunda generaci�n (2G)
Si bien el �xito de la 1G fue indiscutible,
el uso masivo de la propia tecnolog�a mostr�
en forma clara las deficiencias que pose�a.
El espectro de frecuencia utilizado era
insuficiente para soportar la calidad de
servicio que se requer�a. al convertirse a
un sistema digital, ahorros significativos
pudieron realizarse. Un n�mero de sistemas
surgieron en la d�cada del 90� debido a
estos hechos, y su historia es tan exitosa
como la de la generaci�n anterior. La
Segunda Generaci�n (2G) de Telefon�a Celular,
como ser GSM, IS-136 (TDMa), iDEN and IS-95
(CDMa) comenz� a introducirse en el mercado.
La primera llamada digital entre tel�fonos
Celulares fue realizada en Estados Unidos en
1990. En 1991 la primera red GSM fue
instalada en Europa.
La generaci�n se caracteriz� por circuitos
digitales de datos conmutados por circuito y
la introducci�n de la telefon�a r�pida y
avanzada a las redes. Us� a su vez acceso
m�ltiple de tiempo dividido (TDMa) para
permitir que hasta ocho usuarios utilizaran
los canales separados por 200MHz. Los
sistemas b�sicos usaron frecuencias de banda
de 900MHz, mientras otros de 1800 y 1900MHz.
Nuevas bandas de 850MHz fueron agregadas en
forma posterior. El rango de frecuencia
utilizado por los sistemas 2G coincidi� con
algunas de las bandas utilizadas por los
sistemas 1G (como a 900Hz en Europa),
desplaz�ndolos r�pidamente.
La introducci�n de esta generaci�n trajo la
desaparici�n de los �ladrillos� que se
conoc�an como tel�fonos Celulares, dando
paso a peque��simos aparatos que entran en
la palma de la mano y oscilan entre los
80-200gr. Mejoras en la duraci�n de la
bater�a, tecnolog�as de bajo consumo
energ�tico.
Tel�fono GSM de dise�o regular
EL sistema 2G utiliza protocolos de
codificaci�n m�s sofisticados y se emplea en
los sistemas de Telefon�a Celular actuales.
Las tecnolog�as predominantes son: GSM (Global
System por Mobile Communications); IS-136 (conocido
tambi�n como TIa/EIa136 o aNSI-136) y CDMa
(Code Division Multiple access) y PDC
(Personal Digital Communications), �ste
�ltimo utilizado en Jap�n. Se encontrar�
informaci�n detallada de los protocolos en
la secci�n correspondiente m�s adelante.
Los protocolos empleados en los sistemas 2G
soportan velocidades de informaci�n por voz
m�s altas, pero limitados en comunicaci�n de
datos. Se pueden ofrecer servicios
auxiliares, como datos, fax y SMS (Short
Message Service). La mayor�a de los
protocolos de 2G ofrecen diferentes niveles
de encripci�n. En Estados Unidos y otros
pa�ses se le conoce a 2G como PCS (Personal
Communication Services).
2.2.4 Generaci�n 2.5 G
Una vez que la segunda generaci�n se
estableci�, las limitantes de algunos
sistemas en lo referente al env�o de
informaci�n se hicieron evidentes. Muchas
aplicaciones para transferencia de
informaci�n eran vistas a medida que el uso
de laptops y del propio Internet se fueron
popularizando. Si bien la tercera generaci�n
estaba en el horizonte, algunos servicios se
hicieron necesarios previa a su llegada. El
General Packet Radio Service (GPRS)
desarrollado para el sistema GSM fue de los
primeros en ser visto. Hasta este momento,
todos los circuitos eran dedicados en forma
exclusiva a cada usuario. Este enfoque es
conocido como �Circuit Switched�, donde por
ejemplo un circuito es establecido para cada
usuario del sistema. Esto era ineficiente
cuando un canal transfer�a informaci�n s�lo
en un peque�o porcentaje. El nuevo sistema
permit�a a los usuarios compartir un mismo
canal, dirigiendo los paquetes de
informaci�n desde el emisor al receptor.
Esto permite el uso m�s eficiente de los
canales de comunicaci�n, lo que habilita a
las compa��as proveedoras de servicios a
cobrar menos por ellos.
a�n m�s cantidad de mejoras fueron
realizadas a la taza de transferencia de
informaci�n al introducirse el sistema
conocido como EDGE (Enhanced Data rates
aplicado a GSM Evolution). �ste b�sicamente
es el sistema GPRS con un nuevo esquema de
modulaci�n de frecuencia.
Mientras GPRS y EDGE se aplicaron a GSM,
otras mejoras fueron orientadas al sistema
CDMa, siendo el primer paso de CDMa a
CDMa2000 1x.
2.5G provee algunos de los beneficios de 3G
(por ejemplo conmutaci�n de datos en
paquetes) y puede usar algo de la
infraestructura utilizada por 2G en las
redes GSM and CDMa. La tecnolog�a m�s
comunmente conocida de 2.5G es GPRS (nombrada
anteriormente), que provee transferencia de
datos a velocidad moderada usando canales
TDMa no utilizados en la red GSM. algunos
protocolos, como ser EDGE para GSM y
CDMa2000 1x-RTT para CDMa, califican
oficialmente como servicios "3G" (debido a
que su taza de transferencia de datos supera
los 144 kbit/s), pero son considerados por
la mayor�a como servicios 2.5G (o 2.75G, que
luce a�n mas sofisticado) porque son en
realidad varias veces m�s lentos que los
servicios implementados en una red 3G.
Mientras los t�rminos "2G" y "3G" est�n
definidos oficialmente, no lo est� "2.5G".
Fue inventado con fines �nicamente
publicitarios.
Muchos de los proveedores de servicios de
telecomunicaciones se mover�n a las redes
2.5G antes de entrar masivamente a la 3. La
tecnolog�a 2.5G es m�s r�pida, y m�s
econ�mica para actualizar a 3G.
2.2.5 Tercera generaci�n (3G).
No mucho luego de haberse introducido las
redes 2G se comenz� a desarrollar los
sistemas 3G. Como suele ser inevitable, hay
variados est�ndares con distintos
competidores que intentan que su tecnolog�a
sea la predominante. Sin embargo, en forma
muy diferencial a los sistemas 2G, el
significado de 3G fue estandarizado por el
proceso IMT-2000. Este proceso no
estandariz� una tecnolog�a sino una serie de
requerimientos (2 Mbit/s de m�xima taza de
transferencia en ambientes cerrados, y 384
kbit/s en ambientes abiertos, por ejemplo).
Hoy en d�a, la idea de un �nico est�ndar
internacional se ha visto dividida en
m�ltiples est�ndares bien diferenciados
entre s�.
Existen principalmente tres tecnolog�as 3G.
Para Europa existe UMTS (Universal Mobile
Telecommunication System) usando CDMa de
banda ancha (W-CDMa). Este sistema provee
transferencia de informaci�n de hasta 2Mbps.
Est�n a su vez las evoluciones de CDMa2000.
La primera en ser lanzada fue CDMa2000
1xEV-DO, donde EV-DO viene de Evolution Data
Only. La idea atr�s de este sistema era que
muchas de las aplicaciones s�lo requirieran
conexi�n de datos, como ser�a el caso si se
usara el celular para conectar una PC a
Internet en forma inal�mbrica. En caso de
requerir adem�s comunicaci�n por voz, un
canal 1X est�ndar es requerido. adem�s de
usar tecnolog�a CDMa, EV-DO usa tecnolog�a
TDMa para proveer de la velocidad de
transferencia necesaria y mantener la
compatibilidad con CDMa y CDMa2000 1X.
La siguiente evoluci�n de CDMa2000 fue
CDMa2000 1xEV-DV. Esto fue una evoluci�n del
sistema 1X totalmente distinto a CDMa2000
1xEV-DO, ofreciendo servicios totales de voz
y datos. Este sistema tambi�n es compatible
con CDMa y CDMa2000 1X y es capaz de ofrecer
tasas de transferencia de 3.1Mbps.
Estos dos protocolos usaron lo que se conoce
como FDD (Frequency Division Duplex), donde
los links de ida y vuelta usan distintas
frecuencias. Dentro de UMTS existe una
especificaci�n conocida como TDD (Time
Division Duplex), donde los links poseen la
misma frecuencia pero usan distintos
segmentos de tiempo. Sin embargo, TDD no se
implementar� en los mercados por un tiempo.
Un tercer sistema 3G fue desarrollado en
China que usa TDD. Conocido como TD-SCDMa
(Time Division Synchronous CDMa), usa un
canal de 1.6MHz y fue pensado para que
abarque el mercado Chino y de los pa�ses
vecinos.
algunos de los sistemas 2.5G, como ser
CDMa2000 1x y GPRS, proveen de algunas de
las funcionalidades de 3G sin llegar a los
niveles de transferencia de datos o usos
multimedia de la nueva generaci�n. Por
ejemplo, CDMa2000-1X puede, en teor�a,
transferir informaci�n hasta a 307 kbit/s.
Justo por encima de esto se encuentra el
sistema EDGE, el cual puede en teor�a
superar los requerimientos de los sistemas
3G; aunque esto es por tan poco que
cualquier implementaci�n pr�ctica quedar�a
probablemente por debajo del l�mite deseado.
al comienzo del siglo 21, sistemas 3G como
UMTS y CDMa2000 1xEV-DO han comenzado a
estar al alcance del p�blico en los pa�ses
del primer mundo. Sin embargo, el �xito de
estos sistemas a�n est� por probarse.
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