UNIVERSIDAD VERACRUZANA Facultad de Contaduría y Administración “REDES INALÁMBRICAS DE ÚLTIMA GENERACIÓN” MONOGRAFÍA Para obtener el título de: Licenciado en Sistemas Computacionales Administrativos Presenta: SERVIO TULIO MARTÍNEZ MACHORRO Asesor: M.C.C. RUBÉN ÁLVARO GONZÁLEZ BENÍTEZ CUERPO ACADÉMICO: TECNOLOGÍAS DE LA INFORMACIÓN Y ORGANIZACIONES INTELIGENTES EN LA SOCIEDAD DEL CONOCIMIENTO. Xalapa – Enríquez, Veracruz Agosto 2013 UNIVERSIDAD VERACRUZANA Facultad de Contaduría y Administración “REDES INALÁMBRICAS DE ÚLTIMA GENERACIÓN” MONOGRAFÍA Para obtener el título de: Licenciado en Sistemas Computacionales Administrativos Presenta: SERVIO TULIO MARTÍNEZ MACHORRO Asesor: M.C.C. RUBÉN ÁLVARO GONZÁLEZ BENÍTEZ CUERPO ACADÉMICO: TECNOLOGÍAS DE LA INFORMACIÓN Y ORGANIZACIONES INTELIGENTES EN LA SOCIEDAD DEL CONOCIMIENTO. Xalapa – Enríquez, Veracruz Agosto 2013 DEDICATORIA A mi Madre, Abuelita y Padre, los cuales son el motor de mi vida. A mi Esther, por su amor y apoyo incondicional. A mis amigos que siempre están a mi lado. A mi asesor el Maestro Rubén Álvaro por su apoyo, y a todos los maestros de los cuales he aprendido tantas cosas, gracias. ÍNDICE RESUMEN .............................................................................................................. 1 INTRODUCCIÓN .................................................................................................... 2 CAPÍTULO I: DISEÑO METODOLÓGICO ............................................................... 7 1.1. ANTECEDENTES ............................................................................................ 7 1.2. JUSTIFICACIÓN .............................................................................................. 7 1.3. DELIMITACIÓN ................................................................................................ 8 1.4. PLANTEAMIENTO ........................................................................................... 8 1.5. PREGUNTAS ................................................................................................... 9 1.6. OBJETIVOS ..................................................................................................... 9 1.7. MARCO TEÓRICO ......................................................................................... 10 1.8. METODOLOGÍA ............................................................................................. 12 1.9. CONTRIBUCIONES ....................................................................................... 12 CAPÍTULO II: LA COMUNICACIÓN...................................................................... 14 2.1. PRINCIPIOS DE LA COMUNICACIÓN ........................................................... 14 2.2. ELEMENTOS DE LA COMUNICACIÓN ......................................................... 14 2.3. HISTÓRIA DE LA COMUNICACIÓN .............................................................. 15 2.4. ¿QUÉ SON REDES? ...................................................................................... 17 2.4.1. CLASIFICACIÓN DE LAS REDES ....................................................... 17 2.5. REDES INALÁMBRICAS ................................................................................ 20 2.6. ORÍGENES DE LA COMUNICACIÓN POR MEDIO DE REDES..................... 21 2.7. DISPOSITIVOS INTEGRANTES DE UNA LAN: ............................................. 23 2.8. ORÍGENES DE LA COMUNICACIÓN INALÁMBRICA ................................... 24 2.9. ¿QUE SON LAS REDES INALÁMBRICAS DE ÚLTIMA GENERACIÓN?....... 29 CAPÍTULO III: REDES CELULARES .................................................................... 32 3.1. INICIOS DE LA TELEFONÍA MÓVIL ............................................................... 32 II 3.2. ESTÁNDARES DE LA COMUNICACIÓN ANÁLOGA ..................................... 38 3.2. ESTÁNDARES DE LA COMUNICACIÓN DIGITAL ........................................ 46 3.2.1. TECNOLOGÍA DE EE.UU. ................................................................... 47 3.2.1.2. OFDMA (ACCESO MÚLTIPLE POR DIVISIÓN DE FRECUENCIAS ORTOGONALES)........................................................................................ 48 3.2.1.3. CDMA (CODE DIVISION MULTIPLE ACCESS). ACCESO MÚLTIPLE POR DIVISIÓN DE CÓDIGO. ................................................... 49 3.2.1.4. CDMAONE (CODE DIVISION MULTIPLE ACCESS). ................... 51 3.2.1.5. CDMA2000 .................................................................................... 52 3.2.1.6. 1XEV-DX ........................................................................................ 54 3.2.2. TECNOLOGÍA EUROPEA .................................................................... 55 3.2.2.1. GSM (GLOBAL SYSTEM MOBILE COMMUNICATIONS): ............ 55 3.2.2.2. HSCSD (HIGH SPEED CIRCUIT-SWITCHED DATA): .................. 58 3.2.2.3. GPRS (SERVICIO DE RADIOTRANSMISIÓN DE PAQUETES GENERALES): ............................................................................................ 59 3.2.2.4. UMTS (SISTEMA UNIVERSAL DE TELECOMUNICACIONES MÓVILES): .................................................................................................. 60 CAPÍTULO IV: LAS TECNOLOGÍAS DE 4G......................................................... 64 4.1. INTRODUCCIÓN A LA TECNOLOGÍA 4G...................................................... 64 4.2. WIMAX ........................................................................................................... 66 4.3. WIBRO ........................................................................................................... 72 4.4. LTE ................................................................................................................. 75 4.5. FUTURO DE LAS REDES 4G......................................................................... 79 CONCLUSIONES.................................................................................................. 83 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ...................................................................... 87 GLOSARIO ........................................................................................................... 92 III RESUMEN Esta monografía tiene como finalidad dar a conocer la evolución de las redes inalámbricas, tomando en cuenta aspectos de la historia de la comunicación, desde los primeros experimentos, pasando por las transformaciones que han sufrido los diferentes dispositivos encargados de la transmisión de ondas de radio. Las modificaciones del hardware de estos, comenzando con dispositivos grandes y pesados, los que sólo podían ser transportados por medio de automóviles, hasta los teléfonos celulares utilizados hoy en día, los cuales podemos transportar en nuestro bolsillo, y siendo un elemento primordial de nuestra vida diaria. Se denotarán también los protocolos de comunicación y arquitecturas utilizados por las diferentes empresas fabricantes como proveedoras de los servicios de telecomunicación. El paso importantísimo de lo analógico a lo digital. Por último se resaltarán las tecnologías utilizadas actualmente, además de revisar las proyecciones que se tienen en los próximos años, en el campo de telecomunicación. 1 INTRODUCCIÓN Las redes inalámbricas van más allá del enredo de cables de televisión, radio, video, computadora, etc., surgiendo con el objetivo de suprimir todo el sistema de cableado, ya que a veces tiende a ser complejo y bastante tedioso, posicionándolas como una herramienta útil y práctica en cuanto a la transmisión de datos, hablar de redes inalámbricas supone así mismo hablar de satélites, internet y domótica, entre otros. Una de sus principales ventajas, es notable en los costos, ya que se elimina todo el cable Ethernet y conexiones físicas entre nodos, economizando su instalación, teniendo como contraparte a todo lo anterior la inseguridad, la cual deberá ser cada vez más rigurosa, para evitar la filtración de datos. Los especialistas en el tema comenzaron a realizar investigaciones sobre redes inalámbricas desde hace ya más de 30 años. Los experimentos iniciales, fueron de la mano con varias empresas las cuales en nuestro entorno actual son de gran importancia. Así continuamente se han venido desarrollando grandes avances e innovaciones en este ámbito tecnológico, partiendo desde el infrarrojo, llegando hasta los sistemas de conexión de telefonía móvil actual, pasando por un proceso de desarrollo y evolución muy complejo. En esta monografía se iniciará por definir los conceptos básicos como lo es la comunicación, así como sus componentes y el proceso que se debe seguir para poder llevarla a cabo con éxito. De tal manera que sirva de pauta para su comprensión, como consiguiente se incluyó el concepto de redes, y su clasificación por topología física, topología lógica y por alcance. 3 Posteriormente se desarrolla el tema de redes inalámbricas, explicando a fondo, la interacción entre electricidad y magnetismo, dando como resultado dicha comunicación. Otro tema que se abordará son los inicios de la telefonía móvil, la cual consta de una evolución acelerada, por lo tanto tiene un gran impacto en nuestras vidas. Se relatará su influencia en la vida cotidiana y lo importante que es para el desarrollo de una persona. Así mismo describiremos la tecnología análoga y su desarrollo hasta la llegada de la tecnología digital, ambas teniendo como objetivo principal la comunicación entre dos personas estando en diferentes lugares. Un dispositivo con gran influencia fue el celular, con el cual se realizó la primera llamada desde un dispositivo inalámbrico, sirviendo éste para la interacción humana y el entretenimiento. Consecutivamente el servicio de telefonía móvil fue teniendo cada día una mayor demanda, obteniendo un sin número de usuarios a favor, los cuales debido a la saturación de llamadas bloqueaban las llamadas, situación que poco a poco se fue solucionándolo con espectros de difusión mayores, del mismo modo estandarizando la compatibilidad de las diferentes tecnologías. Se realizó un estudio al pasado de las tecnologías iniciando desde la 1G, recordando que los teléfonos móviles sólo servían para llamadas y SMS, luego evolucionando a MMS e internet básico 2G, continuando con video llamadas, conexión a internet mucho más rápida y atractiva 3G, luego se mejoró para permitir la navegación en internet a una velocidad más alta, hasta llegar al uso del 4 modem, las tecnologías 4G y 5G mejoran la velocidad de navegación a mayor tecnología, mayor velocidad. Implementándolas no nada más en equipos, sino en las coberturas que envían las antenas. Se mencionará la existencia de una agrupación de la Unión Europea, el cual se encuentra con la ardua tarea de captar las tecnologías de red más allá de los estándares LTE- Advanced, indagando nuevos prototipos, realizando investigaciones en diversos laboratorios e instituciones. También se comentan sus alcances a futuro para el año 2020, los cuales son muy prometedores, ya que involucran a la industria automotriz, la comunicación a través de mallas a gran escala las cuales permitan la transmisión de datos entre edificios. Así mismo se mencionará el panorama actual en nuestro país, el cual se encuentra ubicado empleando la red 4G y visualizando ya el paso a la 5G. Se mencionará el estatus de algunas empresas de telefonía en México, relevantes en la actualidad y lo que ofrecen a los usuarios en este momento, las localidades en donde se ofertan servicios de 4G, así como sus objetivos para brindar al cliente una experiencia de calidad en cada uno de los aspectos importantes en lo relacionado a la transmisión de datos y VoIP. 5 CAPÍTULO I: DISEÑO METODOLÓGICO 1.1. ANTECEDENTES Como principal antecedente existe la necesidad de comunicarse, es decir poder transmitir imagen, voz e información relevante para el receptor, esto en tiempo real, sin estar presentes en el mismo espacio o lugar, a un bajo costo, de alguna manera remota, sobrepasando así los límites de ubicación. Dicha comunicación, se logra a través de diferentes dispositivos, que han ido evolucionando con la tecnología a lo largo del tiempo, perfeccionando su utilidad día con día. 1.2. JUSTIFICACIÓN Se ha escogido la modalidad de monografía, ya que se busca brindar la mayor información posible, tecnicismos propios del área de estudio, y un aprendizaje en un tema nuevo e interesante, que también puede servir como referencia para quien busque profundizar en el tema. Para la elaboración de este documento se seleccionará la información más relevante y sustancial, tomando referencias con no más de cinco años de antigüedad, presentándola de manera clara y concisa. Adicionalmente este trabajo, dará la titulación al estudiante que la presenta, por lo tanto se busca tener un trabajo profesional, veraz y confiable. Además brindará información vital en el estudio de las redes inalámbricas. Esta investigación mostrará las diferentes formas de comunicación, que existen por medio de dispositivos inalámbricos, el avance tecnológico de manera acelerada e ininterrumpida, igualmente de mostrar las tecnologías actuales y futuras. 7 Así mismo, es importante recalcar el hecho de que en nuestro idioma y en general en el país no hay mucha información sobre un tema tan importante como la transmisión de elementos multimedia, con lo cual nos referimos a texto, sonido, gráficos, animación y vídeo. Esto da como consecuencia, concretar un trabajo que integre los antecedentes, el presente y las tendencias hacia el futuro de las redes inalámbricas en español, igualmente mantener lo más actualizada posible la información de las propias. 1.3. DELIMITACIÓN Geográfica: Dado que es un tema que comprende a una tecnología usada en todo el mundo, será global, ya que la información es recopilada en gran parte de Internet. Temporal: La investigación se realizará en un periodo de 3 meses. Poblacional: El trabajo estará dirigido a todo público con la intención de profundizar en el tema de las redes inalámbricas de última generación. 1.4. PLANTEAMIENTO Debido a los constantes cambios en la tecnología provocados por la propia demanda de los millones de usuarios de dispositivos móviles, se necesita tener 8 bien definidos los cambios que ha habido en las comunicaciones inalámbricas, saber el funcionamiento de las actuales, y las que se manejarán, más adelante. 1.5. PREGUNTAS ¿Qué es una red inalámbrica? ¿Cuáles son las nuevas tecnologías de comunicaciones inalámbricas? ¿Cuáles son y a qué se refieren los términos más ocupados en el estudio de las redes inalámbricas? ¿Cuáles son las redes inalámbricas de última generación? 1.6. OBJETIVOS Identificar los antecedentes de las redes inalámbricas. Describir el funcionamiento y aplicaciones de los dispositivos utilizados en las redes inalámbricas de última generación. Distinguir el paso de la tecnología análoga a digital. Descubrir el impacto a nivel global de las redes inalámbricas de última generación. Mostrar adecuadamente el conocimiento de las tecnologías de comunicación inalámbricas de última generación existentes. Proyectar la evolución y desarrollo de las futuras redes inalámbricas. Apreciar los significativos avances, en los últimos años de las redes inalámbricas. 9 1.7. MARCO TEÓRICO Primero comenzaremos por definir qué es una red, en el ámbito informático, red se refiere a un conjunto de computadoras conectadas entre sí, esto con el fin de compartir información y recursos entre todas ellas. Un ejemplo de la información que se puede compartir son carpetas, documentos de texto, bases de datos, programas, imágenes, voz, video, etc. Los recursos al principio de la creación de las redes eran el fax, módem, impresoras e incluso la conexión a Internet, procesador y grabador de DVD. Ahora con el apoyo de la tecnología se ha incrementado la posibilidad de compartir información, así mismo la tecnología bluetooth permite el transferir archivos de un usuario a otro en un espacio geográfico pequeño. Actualmente existe la posibilidad de difundir no sólo texto, el audio y video, estos se han convertido en los más publicados en la red, para ejemplificar esto podemos citar el Youtube, en dónde existen videos que son porpagados en tiempo real, además de las redes sociales en donde vemos imágenes compartidas a sólo segundos de haber sido tomadas, no habiendo diferencias entre grandes empresas y usuarios domésticos. (Peña C., 2012) En un principio, estas redes se hacían por medio de cables, pero limitaban mucho el área de comunicación, debido a que físicamente no siempre es posible lograr conectar diferentes equipos a la red, ya que estos se encuentran en lugares inaccesibles además de elevar cuantiosamente en lo económico, dejándolo únicamente al alcance de grandes empresas. Esto da lugar a la creación de redes inalámbricas, las cuales envían y reciben datos, sin el uso de cables, la forma de comunicación es por medio de las ondas de radio. 10 La ventaja principal de una red inalámbrica, es la movilidad. En el presente los usuarios desean acceder a sus archivos de forma rápida, sin encontrarse en su área de trabajo o máquina de escritorio. La red inalámbrica permite hacerlo sin realizar ninguna tarea compleja de conexión o configuración, y suprime virtualmente las distancias. Por lo tanto debido a las demandas de los usuarios y a las tecnologías desarrolladas para satisfacerlas, ha dado como resultado la creación de dispositivos móviles, cada vez más avanzados, comenzando desde los teléfonos celulares de primera generación (1G), haciendo su aparición en 1980, los cuales eran análogos y estrictamente para voz. Posteriormente surge la segunda generación (2G) en la década de los 90´s, cambiando la tecnología de análoga a digital. Los dispositivos móviles actuales, utilizan la tercera generación (3G) y cuarta generación (4G), las cuales tienen como principal característica el intercambio de aplicaciones multimedia (datos, voz, texto, animación, acceso a Internet) y transmisiones de datos más grandes y a mayor velocidad. Existen actualmente aplicaciones desarrolladas para estos dispositivos móviles las cuales son de muy bajo costo o incluso gratuitas, con el objetivo de incentivar el uso de estos aparatos y la contratación de empresas proveedoras de medios de comunicación. En parte de este trabajo acentuaremos el desarrollo de la tecnología de cuarta generación (4G), la cual promete cambiar radicalmente la velocidad de transmisión de datos, eficiencia en su espectro de comunicaciones, además de 11 una arquitectura que superará a los actuales sistemas de acceso más rápidos. (Vijay, G. 2010.) Con esto se pretende una comunicación “cuando sea y donde sea”. 1.8. METODOLOGÍA Para la investigación, documentación y análisis del tema se realizarán los siguientes pasos: 1. Análisis de las tecnologías anteriores a la 4G. 2. Indagación teórica de los dispositivos usados actualmente. 3. Investigación de la información publicada en internet, libros y revistas especializadas en el tema. 1.9. CONTRIBUCIONES Documentar de manera profesional, una monografía que sirva de referencia, para el estudio de las tecnologías inalámbricas de última generación, el cual esté al alcance de cualquier usuario, tanto de la Universidad Veracruzana o alguna otra institución. 12 CAPÍTULO II: LA COMUNICACIÓN 2.1. PRINCIPIOS DE LA COMUNICACIÓN El ser humano durante su historia, ha buscado la forma de poder transmitir datos e imágenes, es decir un conocimiento o información, para poder rebasar los grandes obstáculos físicos, en esta monografía se comenzará por definir lo que es comunicación, para poder llegar al punto en donde la comunicación inalámbrica, tiene una importancia fundamental en la vida diaria. Se definirá la comunicación, como el proceso mediante el cual, se puede transmitir información de una entidad a otra. (Pascual, R. 2010). Esta tiene un procedimiento en donde interactúan los siguientes elementos: 2.2. ELEMENTOS DE LA COMUNICACIÓN Código: Se refiere al sistema de caracteres o símbolos y las reglas con las cuales estos deberán ser transmitidos, teniendo que ser especificado y claro desde el principio. Canal: Este es el medio físico a través del cual se transmite la comunicación. Emisor: Es el que se encarga de emitir el mensaje. Este elige y selecciona los signos que le convienen, también realiza la tarea de codificar el mensaje. Receptor: Es al cual va dirigido el mensaje, decodificando el mensaje enviado por el emisor. 14 Mensaje: El contenido, lo cual se busca transmitir. (Pascual, R. 2010). 2.3. HISTÓRIA DE LA COMUNICACIÓN La historia de la comunicación, se remonta a los orígenes de la humanidad, comenzando desde la oral y por medio de señas, posteriormente a la escrita, sufriendo considerables y numerosas transformaciones, que han revolucionado el modo en que los seres humanos comparten sus pensamientos. Las primeras muestras de comunicación de las que se tiene conocimiento, son las pinturas rupestres, encontradas en rocas y cavernas, estas cuentan hasta con más de 40.000 años de antigüedad. Los sumerios formularon una escritura en base a jeroglíficos, mismo tipo de escritura utilizada por los egipcios, los cuales a su vez utilizaban el papiro (medulo del tallo de una planta). En África, Nueva Guinea y en la América Precolombina, se utilizaban los “tambores parlantes” como los Waganda, los cuales podían enviar mensajes a más de 160 kilómetros por hora a través de grandes distancias. No podemos dejar de lado a las sociedades que utilizaban señales de humo, incluso algunas de ellas aún son utilizadas por su valor ceremonial en la actualidad, citando como ejemplo, el método utilizado para la designación del nuevo Papa en el Vaticano. En la antigua Roma el material más utilizado era el pergamino, hecho de piel de animal, con mayor resistencia y costo. Posteriormente en China se inventa 15 el papel, pero no es hasta mil años después en Europa, que se perfecciona la técnica de utilización de este, incrementando la propagación de los libros. La creación de los corantos en Europa da pie a la aparición posterior de periódicos y revistas. La imprenta, creada en el siglo XVI por Gutenberg, logra producir más libros en menos tiempo. Existió un sistema que representa, el primer sistema de telecomunicaciones de la era industrial, estos eran las llamadas “líneas semáforo”, utilizaban diferentes dispositivos de señalizaciones, se situaban en torres altas, para facilitar su visualización, separadas a corta distancia, aproximadamente 10 metros, una de la otra, un sistema costoso y poco durable, pero eficiente. Ejemplos de estos son las banderas militares y postes giratorios utilizados en las diferentes guerras. Este sistema fue el predecesor del telégrafo eléctrico. (Discovery. 2013). Como consecuencia de los análisis y pruebas realizadas anteriormente, estas sirvieron de base para el gran descubrimiento que realizaría Alexander Graham Bell, el cual inventó el teléfono, personaje con una inquietud desde pequeño con el sonido, de madre sorda, profesor de niños sordos, logró transmitir su voz con ayuda de la electricidad, a lugares físicamente separados con la invención del teléfono en 1876. Aunque existe la versión en contraparte, de que Bell llenó una planilla para patentar el teléfono el 14 de febrero de 1876, según dicen dos horas antes Elisha Gray llenó una planilla preliminar llamada “aviso” para su propio dispositivo de teléfono, tres semanas más tarde a Bell se le otorgó la patente, pero su promulgación aún está rodeada de controversias.Unos años adelante, el mismo 16 Alexander Graham Bell, desarrolla el gramófono, con el cual logra transformar las ondas sonoras en vibraciones mecánicas, las cuales por medio de una aguja, marcan la superficie de un disco metálico, guardando así el sonido, en forma opuesta la aguja recorre las marcas, las cuales producen vibraciones dirigidas hacia un diafragma, ubicado en el cabezal reproductor del brazo, donde son transformadas en sonido, amplificados con ayuda de una bocina. Esto da como consecuencia, la creación del primer aparato que logra grabar la voz humana.(Kroll, J. 2010). Años después, aparecen la radio y el cinematógrafo, que logra reproducir imagen, lo que dió origen a la televisión. (Cozarinsky, E. 2010). Con estos grandes avances sólo era cuestión de tiempo para que apareciera la computadora, dispositivo importantísimo en la transmisión de información. Con el surgimiento de la computadora, la cual ayudó a manejar, clasificar y por lo tanto a archivar grandes cantidades de información, sólo se necesitó un poco de tiempo para encontrar formas de compartir dichos datos, guiando a la tecnología en el camino hacia la creación de las redes. 2.4. ¿QUÉ SON REDES? Se definirá como red al conjunto de computadoras, las cuales compartirán recursos, por medio de algún canal físico o inalámbrico. (González, F. 2008). Estas podrán ser definidas por diferentes características, que se mencionarán a continuación: 2.4.1. CLASIFICACIÓN DE LAS REDES Por su topología física: 17 BUS: Esta consta de un solo emisor o canal, al cual se conectan los diferentes dispositivos, siendo este el único medio para comunicarse entre sí. ANILLO: Cada uno de sus dispositivos cuenta con una entrada y salida, por los cuales se va retransmitiendo la señal haciendo posible la constante comunicación entre ellos. Basada en un Token (señal), el cual pasa recogiendo y entregando información evitando su pérdida. En un anillo doble o Token ring proporciona comunicación dual, es decir envía y recibe datos al mismo tiempo, reduciendo la posibilidad de fallas por colisión de información. ESTRELLA: Se basa en que cada uno de los dispositivos, se encuentra conectado a un nodo central y a partir del cual fluye la información. Desde este nodo, se decide hacia dónde se va a enviar la información ya que no hay comunicación directa entre los dispositivos. En este tipo de topología no existen colisiones, por lo tanto es utilizada principalmente en redes locales. MIXTA O HÍBRIDA: Topología que puede incluir una o más, de las antes citadas. ÁRBOL: Esta topología es similar a la de BUS, ya que la información es transmitida por medio de un mismo canal. Resultado de una combinación de topologías en estrella, las cuales son alimentadas por un nodo principal, que a su vez comunicará a otros nodos transmisores, para que sea posible la recepción de información a los diferentes dispositivos. 18 MALLA: Topología en la cual se suprime el uso de nodos o servidores, cada dispositivo transmite a uno o más a la vez, por lo tanto aunque exista la caída de un dispositivo, la comunicación no se perderá. (Jamsrich, J. 2008). Por su topología lógica: Se refiere a la forma en que se comunica la red entera, dividiéndola en las dos más empleadas: BROADCAST: La comunicación entre dispositivos es directa, no existen privilegios ni prioridades. TOKEN: En este solamente el dispositivo o host que tiene el Token (señal), será capaz de enviar información a la red, bloqueándole acceso a todos los demás, una vez que ha terminado de enviar y/o no hay información para transmitir se envía el Token al siguiente host. (Users Staff. 2012). Por su alcance: Redes de larga distancia: Se utilizan principalmente para favorecer la comunicación entre diferentes ciudades o países. Redes de corta distancia: Su función principalmente es a corta distancia, es decir en oficinas o edificios cercanos. De la misma manera es importante definirlas más específicamente: 19 Redes LAN: Son redes locales, las cuales comunican dispositivos a distancias cortas, generalmente utilizadas para empresas, oficinas, edificios, etc. Estas emplean cable coaxial o UTP, para poderse enlazar o también tarjetas adaptadoras inalámbricas. Redes CAN: Conjunto de LANs que son ocupadas en un área de terreno mayor, pero bien definida geográficamente, es muy aplicada en campus universitarios, industrias, oficinas gubernamentales, pequeñas ciudades, etc. Redes PAN: Son redes de área personal ocupadas por usuarios promedio, las cuales constan de un alcance no mayor a 10 metros, un ejemplo: son las que existen entre celulares o computadoras que manejan infrarrojo y/o Bluethooth siendo estos estándares de transmisión de datos, los más populares. Redes WLAN: Es el tipo de red LAN que utiliza dispositivos inalámbricos de comunicación, muy usada actualmente por su habilidad para reaccionar y adaptarse, manteniendo la opción de seguir creciendo sin perder calidad en los servicios ofrecidos, es decir que se adapta a las circunstancias específicas del cliente, además de eliminar en gran porcentaje el uso de cables. (Aguilera, P. & Morante, M. 2008). 2.5. REDES INALÁMBRICAS En informática se define, como red inalámbrica a aquel grupo en el que existe una conexión entre diferentes dispositivos, en donde habrá transmisión de información, datos multimedia, todo esto sin la implementación de un canal físico, ya que esta, se dará por medio de ondas electromagnéticas. Desde los 80´s las redes inalámbricas han proliferado tomando mayor auge, esto por razones como la necesidad de mantenerse conectado a las redes 20 virtuales acceder a internet desde cualquier punto posible, es decir estar conectado constantemente y en tiempo real con todo tipo de personas y en cualquier punto del mundo que tenga acceso a una red, aunado a que todo esto podrá ser a un notable bajo costo en comparación a redes físicas o alámbricas, además a estas se les otorgan bondades como la movilidad y flexibilidad. (Andreu, J. 2010). Por mencionar algunas ventajas más que nos ofrecen, están la posibilidad de conectarse con las redes de cableado ya existentes, una notable facilidad al conectarse y administrar una red inalámbrica, una instalación más práctica, además de no tener problemas de restricciones ocasionadas por barreras físicas. Para poder entender como se ha llegado a la existencia y manipulación de este tipo de comunicación debemos remontarnos a la historia. 2.6. ORÍGENES DE LA COMUNICACIÓN POR MEDIO DE REDES Como consecuencia de la manifestación de la escritura, surge la necesidad del análisis y almacenamiento de la información, por lo tanto tuvieron que pasar algunos años y fue hasta la segunda mitad del siglo XX cuando se resuelve parcialmente con el lanzamiento al mercado de la computadora. Hacia los años 50´s, la información ya podía ser enviada en grandes cantidades hacia un punto específico, en el cual era almacenada y procesada gracias a la invención de la computadora electrónica. En los años 60´s se logra la comunicación directa entre los usuarios y la unidad central de proceso, facilitando una comunicación más rápida y eficiente, pero entre más terminales existían y otros periféricos más que se agregaban a la 21 computadora central, le afectaba en la velocidad de comunicación entre estos, por lo tanto en los 70´s, la sensible tecnología del silicio e integración en pequeñas escalas, permitió a los fabricantes, construir una tecnología de mayor inteligencia para adaptarlo a máquinas más pequeñas, llamadas microcomputadoras, consiguiendo liberar a las antiguas máquinas centrales y así mismo proporcionaba al usuario independencia teniendo un equipo o microcomputadora en su escritorio. A inicios de los años 80´s, el término de microcomputadoras se transformó totalmente, así como sus aplicaciones y mercado, los departamentos de informática fueron perdiendo el control de la información, ya que esta no estaba totalmente centralizada. Con la aparición de la tecnología Winchester, pionera en la creación de discos duros, logró el almacenamiento de información en grandes cantidades de dicha información, capacidades que iban desde 5 hasta 100 megabytes y posteriormente hasta 80 gigabytes. Un inconveniente de esta tecnología era su elevado costo y su complicada adquisición para el usuario, pero al mismo tiempo continuaba la necesidad de compartir información y programas de manera simultánea, realizándolo de manera mecánica. (Pablos, C. 2004). Todos estos factores aunados a otros, como el poder compartir recursos de relativa baja utilización y a un alto costo motivaron a los fabricantes a implementar las redes locales, estas consistían en introducir un servidor de discos (Disk Servers) permitiendo a cada usuario el mismo acceso a todas las partes del disco, provocando problemas de seguridad y de integridad de datos, ya que no era segura en ninguna computadora, siendo completamente de libre acceso. 22 La empresa Novell fue la primera en crear un Servidor de Archivos (File Server) con esto, los usuarios accedieron a la información, además ofreciendo un factor primordial el cual es la seguridad, cuestión que anteriormente no era posible, por lo tanto la información, no podría ser corrupta por alguien exterior. Novell, continuando asertivamente con la investigación y desarrollo bajo la concepción de que es el Software de Red y no el Hardware, el que hace la diferencia en la operación de la red. Por lo cual logra actualmente soportar 100 tipos de redes y así mismo, alentando al surgimiento de nuevas casas desarrolladoras como lo son Unix, Linux, Windows, etc. (Bourke, R. 2012). Actualmente las tendencias se inclinan hacia la conectividad de datos, no sólo de una computadora a otra, sino sobre todo, en la distribución del procesamiento a lo largo de grandes redes ya sea locales, nacionales, internacionales o incluso a nivel mundial. A continuación se describe el hardware necesario para la implementación de una red. 2.7. DISPOSITIVOS INTEGRANTES DE UNA LAN: Servidor: Se refiere al dispositivo que tiene la tarea de compartir recursos con los demás dispositivos, generalmente son computadoras con procesadores y memorias de última generación aunque no siempre es el caso. Cliente: Estas serán las máquinas que ocupen todos los recursos disponibles ofrecidos por la red. 23 Gateway: Conector que se encarga de unir las redes locales con servidores o mainframes. El Gateway es también responsable de adaptar los protocolos de comunicación. Bridge o puente: Permite la conexión entre redes locales, pueden ser locales o remotos dependiendo la forma en que se conecten. Tarjeta de red: Es la interfaz para comunicar la máquina y la red, se puede encontrar instalada en la tarjeta madre o también se puede adaptar una en las ranuras de expansión. Puede ser alámbrica o inalámbrica. El medio: Se refiere al espacio designado por donde será transmitida la información, teniendo como medios tangibles más utilizados, los siguientes: cable UTP, cable coaxial y fibra óptica siendo esta la mejor opción si se busca una mayor velocidad y fiabilidad en la transmisión de datos. Para la comunicación Wi-Fi, se utiliza como medio el espectro existente de ondas de radio, transmitiéndose en ciertas frecuencias y utilizando protocolos cifrados para poder restringir su uso. (Galindo, M. 2010). 2.8. ORÍGENES DE LA COMUNICACIÓN INALÁMBRICA El primer trabajo registrado sobre ondas electromagnéticas fue realizado por James Clerk Maxwell en 1873, en donde muestra por medio de fórmulas y ecuaciones matemáticas la interacción entre electricidad y magnetismo. Su teoría sugirió la posibilidad de generar ondas electromagnéticas. 24 El primer dispositivo que no necesitó de cables para poder realizar exitosamente la comunicación, fue el fotófono en el año 1880, donde tanto como Graham Bell y Summer Tainter, lograron por medio de este invento la transmisión del sonido utilizando como canal una emisión de luz, solo que este aparato no logró trascender debido a la poca distribución de redes eléctricas en donde de hecho las primeras bombillas habían sido inventadas apenas un año antes. En 1888 el físico alemán Rudolf Hertz construyó un oscilador, logrando demostrar en la práctica que las predicciones de James Clerk Maxwell estaban en lo correcto y que las ondas electromagnéticas no solo son propagadas a través del espacio, sino que poseían también propiedades de reflexión, difracción, refracción, polarización e interferencia. Inclusive llegó a comprobar que se propagaban a la misma velocidad de la luz, descubriendo que tanto la luz como el calor constituían, igualmente, radiaciones electromagnéticas. Sin embargo, Hertz no llegó a imaginar en ningún momento la importancia que tendría en el futuro el resultado de sus investigaciones para las transmisiones inalámbricas, pues en ese momento no le encontró aplicación práctica a su descubrimiento. En 1899 Guillermo Marconi, ingeniero eléctrico italiano es conocido por haber desarrollado un sistema de telegrafía sin cables que posteriormente dio origen a la radio actual, consiguió establecer comunicaciones inalámbricas a través del canal de la Mancha, entre Dover y Wilmereux. Para el año 1900, surge la primera transmisión de voz y música a través de un enlace inalámbrico establecido por Reginald Fessenden, el cual logró la transferencia de la voz humana el 23 de diciembre de 1900, dándose este tipo de comunicación a una distancia de 1 milla, debido a que esta no contaba con los materiales ideales, existió una pésima calidad de sonido y distorsión, ocasionada 25 por el ruido en el canal de transmisión, este fue un impedimento para que se lanzara al mercado comercial, pero se logró demostrar que sería posible la comunicación a través de ondas de radio. Posteriormente el 21 de diciembre de 1906, Fessenden realizó una nueva demostración en dónde exhibió su nuevo radio transmisor en donde comprobó la utilidad en enlaces punto a punto de telefonía, incluyendo la interconexión de sus estaciones a la red telefónica. En 1912 a causa del hundimiento del Titanic, se hizo más notable la escasa comunicación inalámbrica sobre las vías marítimas, en los años siguientes la marina comenzó a establecer los radios de telegrafía. En 1926 se usa por primera vez la radiotelefonía en el tren de Hamburg a Berlín, ubicado en el vagón de primera clase. Desde 1933 a 1950 se van dando acontecimientos como, el surgimiento en EEUU, de 4 canales, entre los 30 y 40 MHz; la reglamentación del servicio regular; el primer comercio de los sistemas de teléfonos móviles operados por el sistema Bell; comienza el comercio plenamente automático de teléfonos móviles, y finalmente se desarrollan los teléfonos y los enlaces de microondas. Cabe resaltar, los muy importantes avances logrados durante la segunda Guerra Mundial, en el área de las comunicaciones, siendo un factor muy importante para lograr su evolución a futuro. Dando rienda suelta a la creatividad humana, para la creación de sistemas cada vez más rápidos, privados y seguros, era común improvisar soluciones con el método de prueba y error, utilizando todos los recursos tecnológicos y científicos, para lograr la ventaja militar sobre el enemigo. En 1946, Bell Labs sugiere utilizar células hexagonales para dividir geográficamente los espacios, con los que se comunicarán los celulares, 26 empleando la triangulación de las antenas. Esta teoría quedó varada debido a que en ese momento no se llevó a la práctica. En 1962 ocurre el lanzamiento de satélite Telstar, el cual fue el primer satélite artificial con fines de telecomunicación comercial, completamente diseñado para la transmisión de imagen, voz y datos a grandes velocidades. Transmitió sobre el Atlántico, desde Estados Unidos a Europa, logrando como resultado los inicios de las llamadas telefónicas satelitales, sin emplear canales telefónicos convencionales, para los cuales era necesario el uso de cables. Surge el primer sistema de conmutación de paquetes a través de una red de comunicación por radio, ocurre en 1971 en Hawái. Un grupo de investigadores bajo la dirección de Norman Abramson, crearon el primer sistema de conmutación de paquetes por radio, llamada ALOHA. Ésta red fue conformada por 7 computadoras ubicadas en diferentes islas, mantenían comunicación por medio de un servidor. La aparición del teléfono celular, ocurre el 3 de abril de 1973, Martin Cooper, gerente general de la división de sistemas de Motorola, efectuó la primera llamada desde este tipo de dispositivo. Con esto se da inicio a la distribución de los sistemas celulares analógicos por el mundo. La aparición de las redes a niveles importantes, se dio en los años 80´s, ya que grandes empresas notaron las mejorías en sus modos operacionales, utilizando las nuevas tecnologías de conexión, desarrollándose así las redes prácticamente a la par de la innovación de dispositivos utilizados en este rubro. En 1990 se logra la propagación de los celulares digitales y el modo de operación de dos vías de los sistemas digitales. Comercialización de los servicios multimedia a través de diversos estándares. (Narváez, C. & Peña, D. 2012). 27 En el 2010, existe ya un ancho de banda apropiado para llevar a cabo la comunicación inalámbrica. Implementación de transmisión sobre fibra (así como micro celdas sobre fibra óptica). La estructura y el modo de funcionamiento de las redes informáticas actuales, están definidos en varios estándares, siendo el más extendido el modelo TCP/IP, basado en el modelo de referencia o teórico OSI (norma formada por siete capas, que fijan las diferentes fases por las que deben pasar los datos, para viajar de un dispositivo a otro sobre una red de comunicaciones.). El protocolo TCP (Transmission Control Protocol) IP (Internet Protocol) es pilar para la utilización del Internet, sirve para enlazar computadoras que utilizan diferentes sistemas operativos, incluyendo PC, tabletas, minicomputadoras y servidores sobre redes de área local y área extensa. TCP / IP fue desarrollado y mostrado por primera vez en 1972, por el departamento de defensa de los Estados Unidos. (Miller, P. 2009). Las capas del modelo OSI son las siguientes: Capa física: Es la que se encarga de las conexiones globales de la computadora hacia la red, tanto en lo que se refiere al medio físico como a la forma en la que se transmite la información. Capa de enlace de datos: Esta capa se ocupa del direccionamiento físico, de la topología de la red, del acceso al medio, de la detección de errores, de la distribución ordenada de tramas y del control del flujo. Capa de red: Se encarga de identificar el enrutamiento existente entre una o más redes. Las unidades de información se denominan paquetes, y se pueden clasificar en protocolos enrutables y protocolos de enrutamiento. 28 Capa de Transporte: Capa encargada de efectuar el transporte de los datos de la máquina origen a la de destino. Capa de sesión: Mantiene y controla el enlace establecido entre dos computadores que están transmitiendo datos. Capa de presentación: Se ocupa de la representación de la información, de manera que aunque distintos equipos puedan tener diferentes representaciones internas de caracteres, los datos lleguen de manera reconocible. Capa de aplicación: Ofrece a las aplicaciones la posibilidad de acceder a los servicios de las demás capas y define los protocolos que utilizan las aplicaciones para intercambiar datos. (Miller, P. 2009). 2.9. ¿QUE SON LAS REDES INALÁMBRICAS DE ÚLTIMA GENERACIÓN? Las redes inalámbricas de última generación son el resultado la creación de dispositivos móviles capaces de transmitir voz y datos, comenzando desde los teléfonos celulares de primera generación (1G), siendo solamente análogos y estrictamente para voz. Esta da la pauta a la creación de celulares digitales (2G) en la década de los 90. Utilizando los estándares GSM (sistema global de comunicaciones móviles), CDMA (Acceso múltiple por división de código), TDMA (Acceso múltiple por división de tiempo), GPRS (Servicio general de paquetes de radio), EDGE (Velocidades de datos mejorada para la evolución global). Estos diferentes estándares a medida que son implementados proveen mayor volumen y mejores tazas de transferencia. 29 Los dispositivos móviles actuales utilizan la tercera (3G) y cuarta generación (4G), en la 3G , tienen como principales características el intercambio de aplicaciones multimedia (datos, voz, texto, animación), acceso a Internet, televisión, GPS, video llamadas, conexiones directas a pc, integración a redes satelitales, además de acceso fijo inalámbrico en las propias redes celulares, compatibilidad con la segunda generación (2G) y demás dispositivos a nivel mundial. Sus estándares son CDMA 2000, UMTS (Servicios universales de telecomunicaciones móviles), HSDPA (Tecnología de transmisión de datos a alta velocidad). En la cuarta generación (4G), la cual está basada en IP, el objetivo es tener una red que ofrezca los servicios anteriores agregando imágenes de alta definición a tv móviles, en cualquier momento, aun bajo costo, a la misma velocidad que lo hace la fibra óptica, combinando Wi-Fi, WiMAX, LTE, sin la necesidad de cables. (Pätzold, M. 2011). Existen actualmente aplicaciones desarrolladas para estos dispositivos móviles, las cuales son de muy bajo costo o incluso gratuitas, con el objetivo de incentivar el uso de estos aparatos y la contratación de empresas proveedoras de medios de comunicación. Las empresas encargadas de proveer los servicios tienen como meta, que cada habitante del planeta tenga acceso a esta tecnología. Se busca una integración de todos los servicios, obtener transferencia de datos e información totalmente digital y descargable aun precio acorde al servicio prestado, todo esto formará la base de la sociedad de la información. 30 CAPÍTULO III: REDES CELULARES 3.1. INICIOS DE LA TELEFONÍA MÓVIL El teléfono celular tiene una historia reciente y notablemente vertiginosa ya que es un aparato que actualmente tiene en nuestras vidas un impacto sumamente importante, tanto en la propia familia, trabajo y forma de vida. Actualmente los seres humanos promedio no perciben la vida sin su teléfono celular (en especial los jóvenes), olvidarlo o perderlo es esencialmente una desgracia, ya que la vida diaria de una persona se encuentra resumida en él. Al principio este aparato era económicamente exclusivo de poderosos empresarios, políticos importantes o famosas estrellas del espectáculo. En años recientes este aparato ha dado mayores posibilidades que solo la transmisión de voz, , en este capítulo, se comenzará con los inicios del teléfono celular, sus avances y logros hasta llegar a una tecnología digital la cual provee, mayores posibilidades de comunicación. El propósito principal del teléfono móvil es conectar a cualquier ser humano con otro, de diferente lugar, a través de una red global, éste levantó controversia al ser inventado y ahora es parte fundamental en la vida, ya que, sirve para la interacción humana y el entretenimiento. Uno de los primeros registros de la radio comunicación oficiales que se tienen es en el año de 1921, en Estados unidos de América, donde las estaciones de policía de Detroit utilizaban la frecuencia AM, operando en la banda de los 2 MHz, este sistema era utilizado para propósitos de solo transmisión. (Priede, T. 2008). 32 En los años 30´s se experimentó con diferentes canales, la operación era de un solo sentido, y era estrictamente necesario un operador de teléfono que pudiera conectar la llamada, además de que el usuario debía buscar manualmente un canal libre. Durante la Segunda Guerra Mundial, (1939-1945), en dónde ya se necesitaba la comunicación a distancia de un lugar a otro, se comenzaron a perfeccionar y amoldar las características de un nuevo sistema revolucionario, fue así que Motorola creo un equipo llamado Handie Talkie H12-16, es un equipo que permite el contacto con las tropas vía ondas de radio, cuya banda de frecuencia en ese tiempo no superaban los 600 KHz. El celular tiene sus inicios en 1946 en donde se realizó la primera llamada desde un dispositivo inalámbrico desde un coche en San Luis Missouri por los ingenieros de AT&T Dickieson, Mitchell y Romnes, de los Bell Labs, pero teniendo como desventajas el peso de este ya que cubría los 36 kilos e incluía una gran cantidad de cables que debían ser conectados para su funcionamiento, estas desventajas lo hacían básicamente imposible de transportar por un ser humano sin la ayuda de un vehículo automotor. El primer servicio telefónico móvil en Estados Unidos tuvo como proveedor a AT&T (American Telephone and Telegraph Corporation), el 17 de junio de 1946 en San Louis Missouri, el sistema fue utilizado para poder conectar a los usuarios móviles (usuarios que empleaban la radio comunicación en su automóvil), con la red telefónica pública ya existente, logrando así las llamadas entre aparatos fijos y móviles. El servicio telefónico móvil, fue brindado en más de 25 ciudades de los Estados Unidos un año después y unos 44 mil usuarios en total y más de 22 mil en lista de espera. Este sistema telefónico trabajaba en frecuencia modulada (FM), 33 utilizaba un potente transmisor para poder cubrir más de 80 km desde la base, operaba con 6 canales en la banda de 150 MHz. con un espacio entre canales de 60 KHz. Anteriormente se trabajaba en amplitud modulada (AM), pero esta tenía tendencias a manejar interferencias y transmitir una menor calidad que la frecuencia modulada (FM). El servicio se ofrecía en las bandas HF y VHF. Se logró el cambio a 120 KHz. para transmitir la voz con un ancho de banda de 3KHz. pero aún se tenía problemas con el ruido, estabilidad de la transmisión y ancho de banda del receptor. La oferta en el servicio de la telefonía móvil, estaba por debajo de la demanda sobre todo en grandes ciudades, tardando más de 30 años en poder solventar la demanda de los usuarios. Constantemente existían bloqueos en las llamadas, ya que la capacidad del sistema era menor que la cantidad de llamadas que debían cubrir, incluso los usuarios debían tomar precauciones para evitar este tipo de problemas, como por ejemplo no hablar en horas pico, ya que los canales no eran suficientes, para ofrecer un servicio móvil de calidad, las compañías telefónicas notaron que necesitarán espectros de difusión más grandes para poder abarcar áreas geográficas mayores. La Comisión Federal de Comunicaciones de los Estados Unidos de América estableció más canales en 1949, la mitad de ellos fue otorgado a AT&T (Bell Systems) y la otra mitad a pequeñas compañías independientes, que surgieron a partir del vencimiento de las patentes de Bell (más de 6000 alrededor del país), cada uno dirigía su propio conjunto de líneas telefónicas. Incluso llegó a ser una amenaza en el entorno debido a la excesiva cantidad de cableado aéreo. AT&T en 34 el intento de apuntalar empezó a comprar algunas de las compañías independientes, produciendo así que el gobierno demandara a la empresa por monopolio en 1913, posteriormente convenciendo al gobierno federal de ser la única proveedora de suministro universal, por los grandes gastos que este ocasionaba. (Gref, L. 2010). En Estocolmo en las oficinas centrales de Ericsson, a mediados de los 50´s se creó un equipo más pequeño para poder adecuarse en un auto compacto, pero fue hasta 10 años después, cuando se logró reducir el peso y tamaño de los transistores e incluso aumentar la potencia de los mismos para poder sacarlos al mercado. Una nueva banda con mayor capacidad, la cual operaba en los 450 MHz. fue ofrecida por Bell System en 1956, para 1958 Richmond Radiotelephone Co. logró mejorar el sistema de marcación de una manera eficiente y rápida para interconectar llamadas de móvil a móvil. Bell Systems creó el servicio telefónico móvil mejorado (MTS), logrando mejoras en el diseño del transmisor y receptor, permitiendo una reducción en el ancho de banda del canal de FM de 25-30 KHz., de tal manera la primera aplicación en el rehúso de frecuencias en un servicio comercial para teléfonos públicos de la línea de tren de Nueva York a Washington D.C. a lo largo de una ruta de 380 km, utilizándose 6 canales en la banda de 450 MHz., se realizó en Enero de 1969. Una nueva idea de reorganizar la tecnología existente IMTS (Improved Mobile Telephone Service) por lo tanto, se elimina la necesidad de intervención de los operadores, fue la generación de radio celular analógico, utilizando la misma 35 frecuencia modulada que se aplicó desde la Segunda Guerra Mundial añadiendo una gran innovación. El microprocesador se inventó a principios de los 70´s (teniendo avances importantes motivados por la Segunda Guerra Mundial) esto facilitó la reducción en tamaño de los aparatos. proveedora de suministro universal, por los grandes gastos que este ocasionaba. (Gref, L. 2010). Siendo Martin Cooper el pionero en esta tecnología, considerándolo como "el padre de la telefonía celular" ya que el 3 de abril de 1973, haciendo historia y celebrando de una manera muy peculiar, ya que lo realizó comunicándoselo a su mayor competidor con la frase “¿a qué no sabes desde donde te llamo?”. Cooper se encontraba ubicado en Nueva York a punto de dar una rueda de prensa en el Hotel Hilton sobre la Sexta Avenida, para anunciar que acababa de realizar la primera llamada de la historia desde un teléfono mó, con un prototipo Motorola DynaTac 8000X que pesaba 794 gramos, tenía unos 33 centímetros de altura contando la antena, 4.5 de largo y 8.9 de grosor. Este equipo de excesivas dimensiones tardaba 10 horas en cargarse, sólo contaba con media hora de batería y su precio hoy en día aproximadamente equivale a más de $50,000 pesos, además de pagar una tarifa mensual por el servicio.(García, S. 2010). En 1977 se hacen de dominio público los teléfonos celulares, dando pie a la realización de pruebas en el mercado. Las ciudades de Chicago, Washington D.C. y Baltimore fueron las primeras en obtener clientes, gracias al lanzamiento comercial de telefonía celular en Estados Unidos. A partir de ese momento más países adoptaron a la telefonía celular como una vía alterna a la telefonía inalámbrica común. Logrando obtener mayor demanda llegando a los 2 millones de usuarios en Estados Unidos, saturando el 36 sistema rápidamente, creando así una nueva necesidad de tener una tecnología que soportara una mayor cantidad de usuarios. Pero no fue hasta 1979 que aparece el primer sistema comercial en Tokio Japón por la compañía NTT (Nippon Telegraph & Telephone Corp.) y es ahí donde realmente se crea el teléfono móvil comercial disponible para todo público y marca un punto de quiebre en la historia de los componentes inalámbricos, ya que con este equipo se podría hablar a cualquier hora y en cualquier lugar. A la compañía NTT le siguieron otras, viendo el gran avance que esta tomo, países como Dinamarca, Finlandia, Noruega y Suecia. La primera en ofrecer roaming internacional en países cercanos fue la operadora Danesa NMT (esto quiere decir, la posibilidad de permitir a los clientes que se encuentren dentro de la zona de una red móvil diferente a la que le presta el servicio, el hecho de recibir llamadas a su teléfono móvil, sin tener que hacer algún procedimiento extra).(Karan, P. 2010). En Estados Unidos la primera operadora fue Ameritech, con sede en Chicago y que comenzó a operar en 1983 con móviles Motorola DynaTAC. (Fling, B. 2009). El inicio de la generación de tecnología móvil, se basaba en la comunicación analógica, lo cual limitaba mucho la velocidad de transferencia entre celda y celda, por lo tanto se brindaba un servicio de baja calidad, esta tecnología hacía uso de ondas transmitidas por radio con un rango de frecuencia de transmisión entre los 824 y los 894 MHz, por lo tanto la señal y los mensajes de texto necesitaban mayor estabilidad por lo cual trabajaban con la ayuda de antenas retransmisoras, las cuales tenían que estar a corta distancia para su 37 mejor funcionamiento (diferentes tecnologías manejan distintas distancias en la transmisión de información entre célula y célula, en algunos casos necesitan mayor o menor distancia de sus bases emisoras), dividiendo ciudades en pequeñas células para brindar una retransmisión a millones de usuarios. Generalmente en ciudades con edificios altos es más viable colocar sobre estos bases o antenas, las cuales permitirán una mejor comunicación, siendo esto un arma de doble filo ya que podrá existir interferencia, si hay muchas bases de edificio a edificio. (García, J. 2012). Por otro lado se contaba con desventajas, como por ejemplo: estos dispositivos portátiles que usaban la señal analógica eran grandes, pesados, el tiempo de carga era excesivo y el de utilización era mínimo comparados con los actuales, esta generación empleaba básicamente los siguientes estándares: 3.2. ESTÁNDARES DE LA COMUNICACIÓN ANÁLOGA ARP (Autoradiopuhelin): Primera red de telefonía comercial móvil lanzada en Finlandia en el año de 1971, servicio que al ser utilizado, operó bajo el esquema de que solo podía recibir o enviar voz a la vez, es decir era half dúplex, posteriormente se hizo el cambio a full dúplex, tuvo inconvenientes como que al cambiar de celda la comunicación era cortada, ya que no, contaba con el sistema handover, este permite a un teléfono en movimiento dentro de una celda trasladarse a la celda continua, pasando la información evitando así la finalización de la llamada. 38 Utilizó tecnología analógica, por lo tanto, la señal no tenía métodos de seguridad, era fácilmente interceptada y escuchada. Fue una tecnología de gran éxito hasta que comenzaron los congestionamientos en la red. Los dispositivos ocupados para este estándar eran extremadamente grandes, utilizados en automóviles, adaptándolos para tener micrófonos y audífonos cerca del conductor para que este tuviera la posibilidad recibir y enviar información. (Naha, A. & Whale, P. 2012). AMPS (Sistema telefónico móvil avanzado): Este sistema fue implementado por los laboratorios Bell en 1976, en los Estados Unidos, utilizado esencialmente en el continente americano, y en menor medida Rusia, Asia, Inglaterra y Japón bajo los nombres TACS (Total Access Communication System) y MCS-L1 (Modulation and Coding Scheme). El área de servicio en donde se podría trabajar un dispositivo celular móvil, está divido en pequeñas áreas conocidas como células, cada célula tendrá una estación base que se comunicará con el móvil por medio de enlaces de radio que recibirán y transmitirán información. Los celulares tendrán un número de identificación para poder ser localizados. Cada estación base estará asociada a un centro móvil de switcheo o conmutación (MSC), que conecta las llamadas a y desde la base, a los móviles en otras células y a toda la red telefónica pública conmutada, es decir administrará el enrutamiento de las llamadas en toda la red, controlará los cambios de células, además de accesos a bases de datos de la red. Llevará un registro de cuando los celulares son prendidos y enviará alertas 39 a los teléfonos móviles. Será capaz de manejar muchas y diferentes comunicaciones en full dúplex, es decir que enviarán y recibirán voz al mismo tiempo. La comunicación del dispositivo móvil y las estaciones es posible con la ayuda de la Common Air Interface (CAI), la cual ocupa 4 canales. Utilizarán dos canales de radio, de control, estos serán utilizados para llevar la información de control y otros los canales de tráfico o voz, encargados de llevar los mensajes. Cada estación base transmite continuamente información de control en sus canales definidos para esta operación. Los canales funcionan en dos modos, los cuales son hacia adelante y hacia atrás. Hacia adelante será usado para reconocer el estado del móvil y el reverso será usado por el móvil para solicitar la llamada. Desde el momento en que un celular se enciende, este explora los canales de control y se sintoniza a un canal, este será el que tenga la señal más fuerte. Generalmente vendrá de la estación base situada en la misma célula en la que también se encuentra el móvil. El celular intercambiara información de identificación con la estación base y se establece la autorización del uso de la red. En esta etapa, el móvil está listo para iniciar y recibir una llamada. El paso primordial para comunicarse es estar registrado a una red. Siempre y cuando el teléfono celular se encuentre prendido, enviara una señal a la red. La señal contendrá información de registro, siendo almacenada en una base de datos, y al mismo tiempo manejada por el MSC. La información contenida ayudará a la identificación de la célula en donde estará el dispositivo móvil. Cuando un usuario desea iniciar una 40 llamada en AMPS, deberá marcar el número deseado, este será enviado a la estación base, La estación base envía la información al centro de conmutación (MSC), el cual se encargará de asignar un canal de tráfico a esta llamada. Recordando que el canal de control es solo para la información de control. Una vez que el canal de tráfico fue asignado, esta información es retransmitida al móvil por medio de la estación base. El móvil automáticamente cambiará al canal definido, posteriormente el MSC completará el resto de la llamada. Cuando se produce una llamada a un celular en AMPS, la llamada llega al MSC. Este envía un mensaje a través de varias estaciones. El móvil sintonizado a un canal de control detecta el mensaje, y responde enviando una señal de respuesta a la estación base más cercana. La estación base informa al MSC sobre la localización del móvil buscado. El MSC asigna un canal de tráfico a la llamada, y reenvía esta información al celular por medio de la estación base. El móvil se sintoniza automáticamente al canal de tráfico y es entonces cuando la llamada está completa. Algunos de los inconvenientes que encontramos en esta tecnología son: si un usuario cambia de celda y no hay canal disponible a la nueva celda a la que entra, la comunicación será interrumpida o muy poco entendible, además de contar con una seguridad mínima, lo cual permitía a los expertos en la tecnología, tener acceso a las conversaciones de los usuarios de manera no autorizada. Esta tecnología operó con un ancho de banda de 40 MHz y en la banda de 800 a 900 MHz en frecuencia modulada. El espectro se divide en 41 666 canales full dúplex, permitiendo tener 96 canales por celda.(Singal, R. 2010). EAMPS (AMPS Extendido): Sistema que aumenta el espectro de radio del AMPS, aumenta 10MHz, los cuales cambian el número de servicio de canales de 333 a 416. El espectro de frecuencia en EAMPS es de 25 MHz tanto en el canal de subida, como en el de bajada, esto a diferencia de en AMPS en donde era de 20 MHz, utiliza un duplexado de 45 MHz mismo que en su antecesor. (Singal, R. 2010). NAMPS (AMPS de banda estrecha): Desarrollado por Motorola en 1991 a partir del EAMPS, principalmente usado en Estados Unidos de Norteamérica e Israel ocupaba un radio de frecuencia de transmisión de 10 KHz. NAMPS aplica una compresión y expansión de la señal, para manejar una mejor calidad de sonido. Además aplica un filtro de frecuencia de 300 Hz para los canales de voz, por lo tanto las señales pueden ser transmitidas sin ruidos en la señal. Dando el paso, aunque limitado de la tecnología digital. Esto permite a la red transportar tres veces más el número de conversaciones así como ofrecer novedosas características como el ID de la llamada entrante, indicadores de correo de voz, e incorpora pequeños mensajes (SMS). Los sistemas basados en NAMPS, son capaces de proveer modos duales o dobles de operación, con el objetivo de que los usuarios de los dispositivos 42 móviles sean capaces de operar tanto en los canales de 30 KHz de AMPS o en los de 10 KHz de NAMPS. (Jeyasri, V. 2009). USDS (US Digital Celullar): Con un ancho de banda que trabajaba en los 30 KHz, introducido en los Estados Unidos de Norteamérica en el año de 1991.(Venkataramani, K. 2011). CDPD (Celullar Digital Packet Data): Lanzado en el año de 1993, Funcionaba con un ancho de banda de 30 KHz. (Ferrer, O. 2001). NMT (Nordic Mobile Telephone): Sistema análogo trabajaba en la banda de 450 MHz para pasar posteriormente a los 900MHz. Usado principalmente en la región de Escandinavia, pero adoptado también por más países vecinos. Utilizaba para la transmisión celdas de 50 Km, de longitud, variaciones de este estándar son NMT-450 y NMT–900, en los cuales se utilizan rangos mayores de frecuencia. Sistema que permite el roaming internacional. (Zhang, Y. & Zheng, J. & Miao, M. 2008). C450 : Sistema utilizado en el oeste de Alemania (Época en donde Alemania se encontraba dividida en dos), utilizaba la banda de 450 MHz. (Hill, G. 2012). 43 TACS (Sistema de comunicaciones de acceso total): Sistema analógico que fue desarrollado por Motorola, empleado en el Reino Unido, es un sistema que tuvo mucha aceptación, por lo tanto se esparció por todo el planeta, operaba en la banda de 900 MHz. Deriva directamente del sistema AMPS, por lo tanto maneja el mismo tipo de arquitectura. (Horak, R. 2008). ETACS (Sistema de comunicaciones de acceso total extendido): Maneja una mejora en la utilización de una mayor cantidad de canales de comunicación. Fue descontinuada en el 2001 después de 16 años de servicio y utilizada por el proveedor Vodafone. (Horak, R. 2008). JTACS (Sistema de comunicaciones para Japón): Versión exclusiva para Japón. (Singal, R. 2010). ITACS (Sistema de comunicaciones de acceso total Internacional): Esta versión incorpora una mejora en su sistema de control. (Singal, R. 2010). IETACS (Sistema de comunicaciones de acceso total internacional extendido): Variación que aporta mayor flexibilidad al ETACS. (Singal, R. 2010). 44 NTACS (Sistema de comunicaciones de acceso total de banda estrecha): Aumenta hasta 3 veces la capacidad del ETACS, sin sacrificar calidad en la señal de la transmisión. (Singal, R. 2010). FDMA (Acceso múltiple por división de frecuencia): Sistema que divide el espectro en diferentes canales y frecuencias, asignando a cada usuario un canal sin tener interferencias entre estos, es decir los clientes ocuparán el mismo canal de comunicación pero entre ellos utilizarán subcanales previamente divididos por la frecuencia. A partir de esta tecnología las subsecuentes permitían el uso de una transmisión digital, sólo que aún no era recomendable ya que la transmisión de datos era de baja calidad, por lo tanto es considerada para uso analógico sobre el digital. En resumen, sobre la información vista de los diferentes estándares explicados, podemos saber ciertas cosas: Pueden existir muchos estándares en un solo país. Generalmente de manera internacional se trabaja en la banda de los 800 y 900 MHz. En los estándares se deben de incluir canales bien definidos para el control. El esquema de modulación para transmisión de la voz es analógico. Principalmente los anchos de banda utilizados son entre 25 y 30 MHz. Uno de los grandes problemas de estas diferentes tecnologías, era la incompatibilidad que existía entre ellas, ya que los estándares eran diferentes. 45 Ahora en el siguiente tema se abordará la tecnología digital, la cual descontinuó a la analógica. (Elbert, B. 2008). 3.2. ESTÁNDARES DE LA COMUNICACIÓN DIGITAL A continuación se dará comienzo a explicar la tecnología digital usada en los teléfonos celulares de años más recientes. La radio tecnología utilizada en los teléfonos análogos es la misma a la que se utiliza en los celulares digitales, pero existe una diferencia importante, en la señal digital se tiene una mayor variedad de canales, además de tener una banda ancha superior, esto debido a que los sistemas basado en tecnología análoga no pueden comprimir ni dominar la señal producida, caso contrario a las señales digitales. Con la tecnología digital se transforma la señal producida por la voz en información binaria (1s y 0s) para posteriormente comprimirla. Esto hace posible que hasta 10 llamadas simultáneas de teléfonos celulares ocupen el espacio de una sola llamada de teléfono celular analógico. Las señales usadas digitalmente, mantienen una velocidad de transferencia mucho más alta a la análoga, además de manejar una mucho mejor y una avanzada seguridad de información, esto gracias a la banda ancha, también se solventaron problemas como la degradación de la señal, y el poder de manipular grandes cantidades de llamadas al mismo tiempo, esto ha dado como consecuencia que las empresas encargadas de proveer el servicio ofrezcan tecnología digital. (Millán, J. 2012). Las tecnologías que se verán a partir de este momento son denominadas 2G, aparecen a partir de los años 90´s, con gran aceptación en los usuarios ya que este conjunto de celulares, incorporaron dos grandes beneficios, un ahorro de 46 dinero mucho mayor, gracias a utilizar sistemas digitales e integrar un servicio que no estaba incluido en los celulares, los mensajes de texto o SMS (Short Message Service). (Molina, J. 2010). Los protocolos utilizados en esta nueva generación de teléfonos celulares son los siguientes, los dividiremos en base a los lugares donde han sido empleados: 3.2.1. TECNOLOGÍA DE EE.UU. Los sistemas subsecuentes son los utilizados por uno de los principales desarrolladores de tecnología celular; Estados Unidos de Norteamérica, por lo cual es importante explicar cuáles son. 3.2.1.1. TDMA (ACCESO MÚLTIPLE POR DIVISIÓN DE TIEMPO ). Luego de la implementación del estándar "semidigital” FDMA, las empresas de celulares y proveedores de telefonía, vieron las grandes limitantes de este tipo de tecnología análoga, solo pasaron unos pocos años para la introducción de celulares basados en TDMA. El espectro que utiliza el sistema TDMA, es de manera parecida a FDMA, esto es, con cada estación base ocupando una frecuencia distinta para transmitir y para recibir información, con la diferencia de que en TDMA, cada una de estas bandas son particionadas en tiempo (time slots), por lo tanto estos intervalos de tiempo tendrán la misma duración, asimismo cada uno de estos será dividida entre la cantidad de usuarios. En consecuencia un usuario solo podrá transmitir durante su intervalo de tiempo que le corresponde. Esta sucesión de pasos es tan rápida, que parecerá que un usuario tiene el acceso en todo el tiempo y no solo por los intervalos definidos. Cabe 47 resaltar que durante el intervalo de tiempo utilizado, el usuario podrá utilizar el ancho de banda total del canal. La utilización correcta de este sistema es complicada ya que se necesita de la sincronización de todos los usuarios para evitar problemas como la interferencia, aunado al hecho de que se deben considerar espacios vacíos de tiempo designados para evitar el traslape de información. Con esta técnica se logró de 3 a 4 veces más capacidad que los sistemas análogos. (Vij, V. 2010). 3.2.1.2. OFDMA (ACCESO MÚLTIPLE POR DIVISIÓN DE FRECUENCIAS ORTOGONALES). Tecnología que tiene sus bases en la modulación multiportadora y al acceso múltiple por división de frecuencia. La esencia es dividir una señal de banda ancha en subportadoras paralelas, esto evitando que se traslapen. Incluso si hay traslape de información al transmitir, esto no afecta en OFDMA, debido al tipo de frecuencia ortogonal. Por lo tanto se minimiza las interferencias y se optimiza el uso del espectro. En los sistemas que utilicen OFDMA se deberá tener en cuenta que tanto transmisor como receptar deben de estar sincronizados, es decir, contar con la misma frecuencia de modulación y llevar la transmisión en la misma escala de tiempo además de poder recuperar la información sin mezclar información de otros usuarios. (Holma, H. & Toskala, A. 2009). 48 3.2.1.3. CDMA (CODE DIVISION MULTIPLE ACCESS). ACCESO MÚLTIPLE POR DIVISIÓN DE CÓDIGO. CDMA utiliza una técnica de división asignando a cada usuario un código diferente, haciendo posible que una mayor cantidad de usuarios pueden estar transmitiendo información simultáneamente en el mismo canal, cada usuario tiene un código pseudoaleatorio el cual es usado para transformar la señal original en una de espectro ensanchado (Spread Spectrum).Cada señal tendrá un código de identificación. Es decir que la información se extiende en un ancho de banda mayor a la original. La llamada en CDMA comienza con una velocidad de transmisión de 9600 bits por segundo, posteriormente es ensanchada para transmitir a 1.23 Megabits por segundo aproximadamente. La información es transmitida, junto con las señales de otros usuarios, Una vez que sean recibidas, las distintas señales son separadas utilizando el código de identificación antes asignado y vuelven a ser transmitidas a 9600 bits por segundo. Si el receptor recibe múltiples señales de banda ancha, se usara el código asignado a un usuario en particular, para transformar la señal de banda ancha recibida de ese mismo usuario y recuperar la información original. Durante el proceso de recuperación de la información, la potencia de la señal deseada es comprimida dentro del ancho de banda original, mientas las otras señales de banda ancha del resto de los usuarios aparecen como ruido ante la señal deseada. 49 Entre las ventajas que encontramos en esta tecnología son: La cantidad de usuarios que pueden ser acomodados es mayor, si cada uno transmite mensajes durante un corto periodo de tiempo. Extensión de 8 a 10 veces frente al sistema AMPS y de 4 a 5 respecto al de GSM (Abordado posteriormente). Un salto de calidad de sonido. Usa la misma frecuencia en cada sector de cada célula. Ofrece una mejor y mayar cobertura. Mayor cantidad de usuarios pueden transmitir al mismo tiempo. Distinción de usuarios mediante la utilización de un código. La señal es difícil de capturar y de cifrar. Se tiene un control en el nivel de potencia mediante el procesamiento de señales y la corrección de errores. Parte fundamental de la técnica CDMA es la utilización del Spread Spectrum, a continuación se aborda de manera breve. Spread Spectrum. Creada para el uso militar, gracias a su avanzada capacidad para evitar ser codificada por usuarios no autorizados debido a su encriptación, y además a la propiedad de reducir interferencias. Es una técnica de modulación empleada en telecomunicaciones para la transmisión de datos digitales, permite el acceso múltiple por división de códigos. Da la oportunidad de trasmitir señal en una banda ancha de frecuencia mayor al requerido para transmitir la información que será enviada. (Ghafouri-shirazh, H. & Massoud, M. 2012). 50 Como conclusión podemos definir a CDMA como técnica de acceso múltiple, de manera clara tiene ventajas con respecto a otras técnicas como lo son TDMA y FDMA; sobre todo porque CDMA optimiza el uso del espectro de frecuencias, ya que puede, en una sola portadora, enviar información de varios usuarios mediante la técnica de espectro extendido. 3.2.1.4. CDMAONE (CODE DIVISION MULTIPLE ACCESS). Tecnología diseñada por la compañía Qualcomm, lanzada al mercado comercial por la compañía Hutchison, entre los países que más la utilizaron fue Estados Unidos, a la par de Corea del Sur y Hong Kong. Conocida en sus inicios como IS-95 (Interim Estándar-95), renombrada con su actual nombre por Qualcomm en 1997. Lanzada para tener una mayor capacidad frente a tecnologías como AMPS, la cual trabajaba en la banda celular de los 800 MHz en los Estados Unidos. Se llegó a operar con los dos sistemas, para utilizar CDMAONE en los lugares donde hubiera cobertura y en caso opuesto trabajar con AMPS. Después de que en Estados Unidos se introdujeran los sistemas personales de comunicaciones, la tecnología CDMAONE fue puesta en la banda de los 1900 MHz, la cual fue conocida con el nombre de CDMAONEPCS. CDMAONE forma parte de un sistema, con una capacidad superior a sus antecesores, sirve como base para el sistema CDMA2000, aunque aún es de baja velocidad para los servicios prometidos por los proveedores. (Hill, G. 2012). 51 3.2.1.5. CDMA2000 Conocido también como IS-2000, es un sistema de transmisión flexible de estructura abierta, considerado de tercera generación, cubre los requerimientos especificados por la ITU (International Telecommunications Union) estas especificaciones son establecidas por la IMT-2000 (International Mobile Telephony -2000). Trabaja con una estructura basada en el sistema OSI, constituido por 7 capas vistas en capítulos anteriores. Su principal ventaja, es que, cada capa trabaja de manera independiente, y cada una de ellas, entabla comunicación con las capas adyacentes utilizando ciertos protocolos. Uno de los aspectos más importantes, es que gracias a estas capas, puede ofrecer servicios multimedia, con la amplitud para múltiples sesiones, brinda una combinación de servicios como voz, datos por paquetes o por conmutación de circuitos. Entrega mecanismos de control tomando en cuenta la calidad de los servicios, muestra tener un refinado control de acceso al medio (MAC), provocando al sistema trabajar eficientemente. Una característica del sistema CDMA 2000, es el de manejar una velocidad de chip de 3.6864 KHz, siendo necesario 3.75 MHz de ancho de banda, esto es 3 veces más de lo que necesita sus antecesor. (Semenov, S. & Krouk, E. 2011). 3.2.1.6. 1X-EVDO Conocida anteriormente como High Data Rate, es una tecnología basada en IP, tiene como propósito fundamental ofrecer una gama de servicios como descargar y subir datos por medio de la red, compartir 52 audio, video, voz sobre IP (VoIP), todo esto con alta velocidad. Desarrollada por Qualcomm y Lucent. En marzo de 2000 la organización 3GPP2 formó un grupo de trabajo que dio a esta tecnología su nombre. Las siglas de 1x-EVDO tienen su razón de ser por lo siguiente; 1x alude al uso de portadoras con un ancho de banda de 1.25MHz, EV sugiere a EVOLUTION, mientras que DO hace referencia a Data Optimized, dando como consecuencia una implicación de que este sistema fue desarrollado para hacer una mejor eficiencia en la transferencia de datos frente a CDMA2000. Tecnología perteneciente al IMT-2000, considerada oficial desde la conferencia de Estocolmo en 2001, fue la primer red comercial desarrollada por SK Telecom en enero del 2002. La primera red 1X-EVDO de estados unidos fue Monet Mobile Networks en octubre del 2002. Evolución del sistema CDMA-2000. La velocidad de transmisión en 1x-EVDO puede llegar hasta a 10 veces más que en IS-95, y 3 veces mayor que en CDMA2000. Con los cambios en esta tecnología, que las estaciones base son llamadas AN (Access Networks) y las estaciones móviles son AT (Access Terminals). En 1x-EVDO los AN y routers son dinámicos, esto provoca que tomen ellos mismos la decisión de que AT, será la siguiente que envíe la información, ofreciendo a cada usuario el espacio de tiempo que necesite, tomando en cuenta los cambios en las condiciones en los canales de radiofrecuencia. 53 1x-EVDO, utiliza un potente esquema de actualización de velocidades, que permite que el controlador de la estación base (AN) adapte rápidamente, una vez cada muy pocos metros, su velocidad de datos para cada usuario activo. Para conseguir esto, todos los terminales activos emiten constantemente su condición de canal basándose en las señales que reciben de todas las estaciones bases adyacentes y que informan a la red de radio de la máxima velocidad de datos a la que pueden recibir. Esto permite que los AN, ofrezcan servicio a cada uno de los usuarios a la mayor velocidad de datos que su canal permita. Dependiendo de esta velocidad de datos, cuyos rangos se encuentran entre 38,4 kbits y 2,45 Mbits, la estación base 1xEV-DO también seleccionará el formato de modulación más adecuado. El canal de retorno utilizado es el mismo que el 1x estándar con mejoras en su capacidad de adaptación de velocidad. Por lo tanto, se tiene la conclusión, que los AN reciben y envían información de los teléfonos celulares a diferentes velocidades, esto con el objetivo de optimizar el ancho de banda. (Rajagopal, S. 2009). 3.2.1.6. 1XEV-DX Es la segunda etapa de desarrollo del sistema CDMA2000, lanzado por la empresa Motorola, con mejoras en la velocidad de transmisión de voz y datos. Las siglas DV añadidas a esta tecnología, se refieren a voz y datos, agregándole por lo tanto, un significado de evolución en estos servicios multimedia. La variación importante de este sistema, es el agregar un canal exclusivo para datos, este informa a los dispositivos móviles la velocidad de transmisión. (Debashis, S. & Varadharajan, S. 2012). 54 3.2.2. TECNOLOGÍA EUROPEA Dando continuidad a lo antes abordado, entraremos en las tecnologías desarrolladas y ocupadas en el continente europeo, ya que tienen algunas variantes y son parte fundamental, en conjunto con las revisadas anteriormente, para el desarrollo de tecnologías 4G, las cuales serán explicadas en el capítulo V. 3.2.2.1. GSM (GLOBAL SYSTEM MOBILE COMMUNICATIONS): Surge a inicios de los 90´s, trabaja en la frecuencia de 890 a 915 MHz para la banda del enlace saliente y 935 a 960 MHz para la banda del enlace entrante; cada banda se divide en canales de 200 KHz, aparece como una tecnología digital de telefonía móvil, suministra un estándar para los usuarios, permite el roaming internacional, una mejor transmisión de voz y la suficiencia de ofrecer servicios multimedia como la transmisión datos, video. Empieza como de segunda generación (2G), evolucionando posteriormente a la tercera generación (3G). Su lanzamiento comercial en rápidamente. Europa en 1996, es adoptada Tras tal aceptación en Europa, se estableció como un régimen mundial y en más de 193 países se utilizan los servicios digitales basados en este tipo de tecnología. Un punto importante a resaltar es que GSM no solo permite envió de mensajes de texto (SMS) si no también la posibilidad de enviar archivos como fotos, mensajes de voz, y sonidos en general. 55 GSM concede a los usuarios compartir un mismo canal de radio por medio de la técnica de multiplexado por división de tiempo (TDM), mediante la cual un canal se divide en ranuras de tiempo. Para la transmisión, a cada llamada se le asigna una ranura de tiempo específica, esto da como resultado que múltiples llamadas compartan un mismo canal, logrando esto sin provocar interferencias con las demás llamadas que coexisten. Con esta tecnología se hace un uso efectivo del espectro y se provee siete veces mayor capacidad que la tecnología analógica AMPS. Así mismo GSM también utiliza una técnica llamada "frequency hopping" (salto de frecuencias) , la cual logra una mínima interferencia y otorga una seguridad la cual hace prácticamente imposible la intercepción de llamadas. GSM introduce una pequeña tarjeta inteligente llamada SIM (Subscritor Identity Module). Esta tarjeta estará insertada dentro del dispositivo celular, sin la cual no se podrán acceder a los recursos que el proveedor de telefonía dispone. El SIM tiene un código de protección de cuatro dígitos el cual tiene el nombre de PIN (Personal Identification Number). Contiene también un algoritmo de generación de claves de cifrado y un algoritmo de autenticación. Esta SIM es convenientemente portable ya que se puede cambiar de dispositivo celular, insertándola en otro, y este buscara redes GSM 56 disponibles, validara que el SIM está suscrito a la red y ahora se tendrá al nuevo teléfono registrado en la célula que ha aceptado la validación. Otros servicios destacados ofertados en GSM están la de utilizar GPRS (General Packet Radio Service), servicios WAP (Wireless Application Protocol), en incluso participación en Chats. Arquitectura GSM: La arquitectura GSM consta de varios Subsistemas: Estación Móvil (MS): Son los dispositivos portátiles celulares, que tendrá insertado un dispositivo SIM que proporciona la información de servicios e identificación en la Red, Subsistema de Estación (BSS): Conjunto de dispositivos que aportan la interface de radio de redes de conmutación. Los principales componentes del BSS son: Estación Transceptora de Base (BTS): Consta de los módems de radio y el equipo de antenas. Controlador (BSC): Gestiona las operaciones de radio de varias BTS y conecta a un único NSS (Network and Switching Sub-System) 57 Subsistema de Conmutación y Red (NSS): Ofrece la comunicación y procesamiento de información entre el subsistema GSM junto con las bases de datos utilizadas para la gestión adicional de la movilidad y de los usuarios. Los componentes son: Centro de conmutación de Servicios Móviles (MSC). Registros de Localización Doméstico y de Visitas (HLR - VLR) Bases de datos de HLR y VLR se interconectan utilizando la Red de Control SS7. Subsistema de Operaciones (OSS) - Encargado del mantenimiento y operación de la Red, de la gestión de los equipos móviles y de la gestión y cobro de cuota. Sus ventajas además de su movilidad son: Seguridad en la privacidad, gracias al proceso de encriptación. La gran velocidad ofrecida en esta tecnología. Mayor cobertura a nivel internacional Roaming internacional conectándose en las redes de 345 operadores en 172 países sobre los 5 continentes. Con el uso del SIM (Modulo de Identificación del abonado) ,identifica las características del teléfono celular. (Saily, M. & Sébire, G. & Riddington, E. 2011). 3.2.2.2. HSCSD (HIGH SPEED CIRCUIT-SWITCHED DATA): Sistema ofrecido en 1999, por el operador escandinavo Sonera, con una velocidad de hasta 38.4 KBITS. 58 Esta nueva tecnología se establece como una mejora en la transmisión de datos por medio de GSM, permite conseguir velocidades seis veces superior a GSM, hasta 57.6 KBITS. HSCSD tiene un mejor código para la corrección de errores, que eleva la velocidad hasta en un 50%, además de permitir varios canales de llamadas como si fuera uno solo, con esto dando como resultado el acceder a la máxima velocidad. Transmite la información sin tener la necesidad de extremar la protección de misma, ya que cuenta, con una calidad de enlace muy buena, caso contrario a GSM, el cual fue diseñado para proteger la información correctamente en los límites del área de cobertura, donde las condiciones del canal son peores debido a un incremento en la pérdidas de su propagación, esto debido a la lejanía de la estación base y el dispositivo. Este sistema evita también las interferencias ocasionadas por la proximidad entre estaciones base. En el peor de los casos, la velocidad pasa a ser mínimo, cuatro veces a la de GSM. Las limitaciones en este sistema, son el número de canales máximo que pueden unirse, son ocho (número total de intervalos temporales en una trama TDMA) así mismo no se permite que la capacidad total máxima de la unión supere la capacidad entre la estación base y el centro de conmutación (64 Kbps). (Singal, R. 2010). 3.2.2.3. GPRS (SERVICIO DE RADIOTRANSMISIÓN DE PAQUETES GENERALES): Constantemente es llamado, tecnología 2.5G, ya que es el puente de GSM para convertirse en tercera generación, maneja una nueva y mejor 59 calidad en el espectro para la transmisión de datos a velocidades máximas de 115 Kbps. Así mismo, incorpora mejoras en el roaming internacional. Además ofrece reducción en costos de operación. Soporta una mayor carga de datos, que los mensajes cortos (SMS) ya que estos sólo permitían hasta 160 caracteres. En GPRS el usuario tiene una conexión en la que cada vez que se desee, puede obtener acceso a los datos, es decir, siempre está activa y no necesita conectarse. Este servicio está implementado sobre la plataforma GSM, la cual está fundamentada en IP, convirtiéndolo en el ideal para brindar inalámbricamente acceso a otras redes basadas en esta misma norma universal, tales como, LANS corporativas. Todo el conjunto de características mencionadas anteriormente, hicieron a GPRS el sistema idóneo para servicios como protocolo de aplicaciones inalámbricas (WAP) y mensajes multimedia (MMS). (Garg, V. 2010). 3.2.2.4. UMTS (SISTEMA UNIVERSAL DE TELECOMUNICACIONES MÓVILES): Es una tecnología móvil inalámbrica de tercera generación, implementa la mejora en las tasas de transmisión de datos de los sistemas GSM, utilizando la interfaz aérea CDMA en lugar de TDMA (Acceso Múltiple por División de Tiempo) es por esto, que brinda velocidades de datos mucho más altas en dispositivos inalámbricos móviles y portátiles que las anteriores. 60 El acceso por vía terrestre se denomina UTRA (UMTS Terrestrial Radio Access), se encuentra basado en un formato de modulación digital de espectro ensanchado por secuencia directa, el cual proporciona de forma natural un multiplaje por división de códigos (CDMA). UMTS tiene dos modos de operación en cuanto a su acceso a radio: Modo FDD (Frequency División Duplex), con un duplexado en frecuencia y acceso W-CDMA (WIdeband CDMA). Esto cuando se hacen enlaces descendentes o de bajada (de la estación base al móvil) y ascendente o de subida (del dispositivo móvil a la estación base), asignando una frecuencia distinta para cada enlace. Modo TDD (Time Division Duplex), con duplexado en tiempo y acceso TDCDMA (Time Division-CDMA). De esta forma en una parte del tiempo se transmite en un sentido y en el resto se transmite del lado contrario. UMTS lleva a cabo todas las normas inalámbricas de tercera generación, ofrece una cobertura potencialmente mundial, así mismo permite el desarrollo de software y aplicaciones, se encuentra disponible en más de 205 países en el mundo, funcionando en diversas bandas de espectro nuevas y existentes, aunado a esto, transmite datos y voz en paquetes, ya que se encuentra basado en IP (protocolo de internet) y llega a velocidades de hasta 2MBPS. UMTS ofrece al usuario servicios de banda ancha como transmisión de archivos de videoconferencia, archivos multimedia y más. UMTS implementa el cobro por la cantidad de datos 61 transmitidos, por lo cual puede establecer diferentes tarifas dependiendo de la velocidad de transmisión ocupada. (Sánchez, J. & Thioune, M. 2013). DIFERENCIA ENTRE ESTAS TECNOLOGÍAS: GSM es una tecnología digital para las comunicaciones móviles, es ampliamente ocupada para ellas, especialmente en teléfonos, esta tecnología utiliza microondas y señales de transmisión que son divididas por tiempo, por lo cual la señal con información enviada, arribará a su destino. GSM se convirtió en un estándar global para las comunicaciones móviles, así como la más ampliamente usada por las personas alrededor del mundo, es capaz de entregar voz y datos de baja velocidad (9.6 a 14.4 KBPS), poco después evolucionó a GPRS ofreciendo una velocidad de datos mayor a los 115 KBPS. Este sistema puede ser usado para la transmisión de datos (en paquetes), que son asociados con e-mails, imágenes (archivos multimedia), protocolo de aplicación inalámbrico (WAP) y el World Wide Web. Por lo cual, en resumen final de este capítulo, las tecnologías americanas de 2G hasta 4G, las cuales se desarrollarán más adelante, descienden directamente de la tecnología CDMA y sus variaciones, así como en Europa el primer y básico estándar que ha dado pauta a sistemas como UMTS, HSCSD, GPRS, es el GSM. En adición esta tecnología nunca pudo ser adoptada en otros países que no fueran Europeos. 62 CAPÍTULO IV: LAS TECNOLOGÍAS DE 4G 4.1. INTRODUCCIÓN A LA TECNOLOGÍA 4G EL termino 4G se refiere al conjunto de tecnologías que se encuentran en un punto donde se busca llevar la transferencia de datos un nivel más arriba, es decir, para un mercado altamente consumista, que demanda día a día aparatos y sistemas de comunicación mejorados y sofisticados para no sentirse apartados de la sociedad, lo que ha motivado a las empresas de celulares y proveedoras de telefonía a desarrollarse a gran velocidad. Con estos nuevos sistemas se buscan velocidades de mínimo 100 Mbps con movilidad y hasta 1Gb cuando se está completamente fijo o estático, ofreciendo un estándar alto de calidad, ofreciendo los servicios a cualquier hora y lugar al precio mínimo posible. Basada completamente en tecnología IP apoyándose en otras tecnologías como WiFi y también en femtoceldas para lograr una cobertura total. (Dahlman, E. & Parkval, E. & Skold, J. 2011). La banda de espectro que se utiliza para comunicaciones inalámbricas por medio de la tecnología GSM, es de 850 a 900 y 1.800 a 1.900 MHz. Las bandas para las comunicaciones 4G están entre 700 y 2.500 MHz, proporciona canales entre 5 y 40MHz, y mayor eficiencia del enlace, tanto para el sistema con el enlace inalámbrico en sí. Como ya se ha mencionado antes existen requisitos básicos definidos por el IMT-Advanced para definir una tecnología como 4G, como por ejemplo, Manejar un mayor número de usuarios por celda, compartiendo los recursos de la red. 64 Ofrecer tasa de transmisión de 100 Mbps a usuarios que manejen movilidad, con tasas de hasta 100Mbps en enlace descendente y 50 Mbps en enlace descendente, con un ancho de banda de 20 MHz Dominar el Handover entre diferentes redes. Manipular una calidad excepcional, en la transmisión de servicios multimedia, con contenidos de alta definición a un costo bajo. Operar todo bajo el protocolo IP. Optimizar el acceso a radio por medio de software. Poder asignar subcanales a diferentes usuarios. Capacidad para solventar un roaming internacional a través de diversas redes. Tener accesibilidad completa con diferentes tecnologías inalámbricas actuales. La instalación de la tecnología 4G representa un cambio importante y una inversión significativa para los operadores móviles, ya que todos los elementos para la red móvil requieren ser modificados o reemplazados en su totalidad. Los diferentes proveedores de cada elemento requerido en una red 4G, desde la infraestructura interna, las antenas, teléfonos y servicios están haciendo posible el contar con soluciones que son confiables y eficientes para tener redes funcionando rápidamente. En 4G la tarjeta SIM evoluciona y ahora cuenta con una conexión de alta velocidad hacia las plataformas de soporte basada en el protocolo de Internet HTTP. De ésta manera la configuración y aplicaciones necesarias para manejar la conectividad se mantienen siempre actualizadas. Los beneficios obtenidos por este conjunto de tecnologías son fáciles de apreciar: videoconferencias en alta 65 calidad, streaming de alta definición, las redes móviles podrán llegar a ser más rápidas que las redes fijas. Con antenas se puede suprimir el uso de telefonía casera o fija. Ya no habría obstáculos para que cualquier dispositivo se conecte a internet. El concepto de 4G no solo abarca a los teléfonos celulares móviles sino también a más dispositivos como Televisores, PDAS, tabletas, Laptops, etc. Incluso se busca instalar esos sistemas en aparatos más cotidianos como por ejemplo refrigeradores los cuales podrán hacer pedidos dependiendo el historial de alimentos contenidos en él, avisando a nuestro proveedor la falta del producto o automóviles los cuales podrán mandar señales de auxilio automáticamente en caso de algún incidente o la posibilidad de encontrar en cualquier parte del mundo la refacción adecuada, y hacer el pedido automáticamente al lugar más cercano a nuestra posición. Este tipo de servicios hará nuestra vida más segura y las aplicaciones más confiables. Esta evolución representa sólo el inicio de lo que una red de alta velocidad ofrecerá. A continuación se enmarcaran las tecnologías actuales y a futuro que tienen la denominación de 4G. (Wang, H. & Kondi, L. & Luthra, A. & Ci, S. 2009). 4.2. WIMAX La tecnología llamada WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access). Creado por Intel y Alvarion en 2002, convalidado por IEEE (Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos), con lo cual obtiene el nombre de IEEE802.16. 66 Estándar creado para el manejo de banda ancha, es más económico, a todos los estándares anteriores. WiMAX expande la tecnología Wi-Fi, usando esta misma red para servir a múltiples usuarios por canal, soportando gran cantidad de tráfico de llamadas. Manteniendo interoperabilidad con diferentes tecnologías. EL rango de cobertura es de varios kilómetros. Al igual que LTE, utiliza OFDMA (Multiplexacion por división de frecuencias ortogonales.) Dividido en dos versiones, 802.16-2004 utilizado en comunicaciones fijas y portátiles y el 802.16e-2005, exclusivo de las comunicaciones móviles. IEEE 802.16-2004, (WiMAX fijo) determina las conexiones de línea fija a través de una antena en el techo, WiMAX fijo funciona en las bandas de frecuencia 2.5 GHz y 3.5 GHz, para las que se necesita una licencia, caso contrario de la banda 5.8 GHz. Los únicos elementos que maneja son las radio bases y terminales. Utiliza modulación OFDMA. IEEE 802.16e (WiMAX móvil), permite que los equipos móviles de los usuarios se conecten a Internet. La tecnología WiMAX móvil permite el uso de teléfonos móviles por IP y servicios móviles de alta velocidad. Incluye un controlador y bloques funcionales en la sección de red para poder permitir la movilidad. Opera con OFDMA escalable, en esta versión la banda de frecuencias es dividida en subcanales de 48 portadoras y se le entrega al usuario la cantidad de subcanales que necesite de acuerdo con la aplicación, en vez de entregarles todas las portadoras, como lo hacía WIMAX fijo. En consecuencia, el sistema se hace más eficiente debido a que con dos subcanales por usuario es suficiente para ofrecer servicios de telefonía IP. Para optimizar el uso de recursos de radio en dependencia del tráfico, se han introducido formas de selección de frecuencias para organizar los subcanales, denominadas FUSC (Fully Used 67 Subcannalization), PUSC (Partial Used Subcannalization), AMC (Adaptative Modulation and coding). Dependiendo la aplicación que se necesite (voz, datos o video) serán más eficientes. (Ahmadi, S. 2010). ARQUITECTURA WIMAX Los dispositivos de cliente o CPE, (Customer Premises Equipment) pueden ser fijos o móviles, internos y externos. Utilizarán el Protocolo de Inicio de Sesión (Session Initiation Protocol) (SIP) para la señal de voz, sobre IP a través de un puerto RJ11 con un teléfono de uso común, además permite asociar por el puerto de datos (RJ45) una red de área local o un Dispositivo de Acceso Integrado (Integrated Access Device) (IAD), lo cual multiplica los servicios de VoIP, desde 2 hasta 48 teléfonos. Para lograr la transmisión de datos en una laptop se utilizará una tarjeta PCMCIA WiMAX. Los CPE cumple los requerimientos de seguridad impuestos (UIT-T X-805) lo cual permite la encriptación con EAP (Extensible Authentication Protocol) en la sección de radio, listas de acceso, IPsec y funcionalidades de servicio hacia la LAN (Local Area Network), como DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) para asignar direcciones IP dinámicamente; NAT (Network Address Translator) para traducir direcciones privadas a públicas, etc. Las estaciones base liberan el acceso inalámbrico de banda ancha punto multipunto, organiza la trama, asigna los recursos de radio de acuerdo con los requerimientos de ancho de banda, crea los Flujos de Servicio (Service Flows) (SF) y los asocia a Identificadores de Conexión o CID (Connection Identifier) en la sección de radio y a túneles GRE (Generic Routing Encapsulation) en interfaz de red (R6) hacia el controlador ASNGW, para diferenciar conexiones por usuario y 68 servicios. El controlador ASNGW es básicamente un enrutador, con múltiples funcionalidades: intercambia mensajes con las estación base terminal (BTS) dirigidos a los terminales, asigna direcciones IP, ya que puede trabajar como servidor DHCP, sirve como cliente AAA (Authentication, Authorization and Account) para intercambiar con el servidor AAA perfiles de usuarios que se descargan hacia el ASNGW, en combinación con las BTS crea los SF, encapsula la información en túneles GRE y gestiona los recursos de radio. Además, distribuye las claves de encriptación generadas en el AAA que garantiza la seguridad en la sección de radio. Coopera con otros ASNGW para asegurar el handover. Hay algunos servidores asociados a la red WiMAX, como el AAA, el DHCP, el (BRAS) Broadband Remote. (Riegel, M. & Chindapol, A. & Kroeselverg, D. 2010). Access Server, y el servidor de gestión, que son necesarios para la operación del sistema: Servidor AAA: Mediante los procedimientos de autenticación permite al CPE la entrada a la red, autoriza al uso de recursos y posible facturación del servicio. En el AAA se almacenan perfiles de usuario que contienen la lista de servicios con sus correspondientes QoS (Quality of Service). Cuando un Terminal accede a la red y es validado, estos datos son transferidos del AAA al ASNGW y de ahí a la BTS correspondiente. En caso de ausencia de AAA, se deben declarar en el ASNGW estos perfiles. 69 Servidor DHCP: Se utiliza para asignar direcciones IP de forma dinámica a las BTS a los CPE. El ASNGW tiene esta función incorporada, pero la ventaja de disponer de estos servidores independientes es que se puede manejar mayor cantidad de usuarios simultáneamente y, por lo tanto, de conexiones. Servidor de Gestión: Encargado de la supervisión de radiobases y ASNGW. Ejecuta tareas de tráfico y mediciones de comportamiento del sistema, así como la detección de fallas. Los canales de transmisión serán utilizados dela siguiente forma, el primero para el tráfico de la red a los dispositivos móviles (de bajada) y el segundo de los dispositivos móviles a la red (de subida), empleando duplexación por división de tiempo (TDD), por medio de esto se asegura que la señal llegue a su destino antes de volver a transmitir, dando como consecuencia el evitar interferencias. WiMAX móvil utiliza modulación y codificación adaptativa para aprovechar al máximo las condiciones del canal de radio. Se censa la Relación S/N (Signal to Noise Ratio), se realiza una estimación del canal de radio, se realimenta al controlador que cambiará el esquema de codificación o modulación en función de esta información, ordenando al CPE el cambio del nivel de potencia para que lleguen todos los CPE con niveles similares al receptor de la radiobase; de este modo, se evita interferencia. Mediante esta combinación se garantiza una tasa de transmisión alta cuando son buenas las condiciones del canal de radio. Este proceso se denomina ranging y se complementa con señales CQICH (Channel Quality Indication Channel), que realimentan a la BTS sobre el estado del canal. 70 La señal de WiMAX puede ser transmitido de dos formas con línea de vista y sin línea de vista: NLOS (Non Line Of Sight). Sin Línea de Vista, con ayuda de una antena pequeña en su computadora conecta con la torre. En este modo, WiMAX utiliza un espectro de frecuencia baja (entre los 2 y los 11 GHz) con la finalidad de no sufrir interferencias por la presencia de objetos. Un efecto ocasionado por esto es que el ancho de banda sea menor. Este tipo de servicio tiene la capacidad de dispersar la señal alrededor de objetos. LOS (Line Of Sight) Línea de Vista. Opera en la banda de 10-66 GHz. Aquí no existen objetos que obstruyan la señal, las antenas están apuntadas directamente a la torre de WiMAX. Existen menos interferencias y frecuencias más altas. En Abril del 2003, se definen modificaciones en WiMAX, con lo cual se permite operar en el rango de 2 a 11 GHz, lo que incide en el agrandar el área de cobertura a usuarios que no tengan una línea de visión directa. Se denominó IEEE 802.16ª. El funcionamiento de WiMAX es por medio de: Torre WiMAX, es parecida a las estaciones base utilizadas en otras tecnologías, solo que esta es una única torre que dará servico a una gran área geográfica Receptor WiMAX, dispositivos pequeños, los cuales estarán integrados a los celulares o aparatos móviles, esto con la ayuda de microchips. 71 WiMAX utiliza cuatro antenas en la estación base a diferencia de solo una, con lo cual cada una de las cuatro antenas transmite y recibe la misma señal, pero en momentos ligeramente diferentes. El backhaul es utilizado en WiMAX, esto es que diferentes dispositivos tengan la capacidad de retransmitir la señal de uno a otro, es decir funcionar como un repetidor de señal, hasta llegar a la estación WiMAX. En WiMAX los dispositivos que están más desarrollados actualmente son los del estándar 802.16-2004, por lo tanto no son tan caros como los de WiMAX Mobile, que es un estándar en el que apenas se están enfocando las empresas desarrolladoras debido a que cada vez más usuarios requieren de la movilidad que proporciona Wi-Fi. La red WiMAX, es buena para cubrir zonas amplias. Actualmente las redes WiMAX están proliferando en zonas rurales donde no llega la banda ancha por cable. En zonas apartadas está sirviendo para dar una cobertura amplia de ADSL. El problema reside en, WiMAX Mobile (permite velocidades de hasta 70mbps) no se está implantando en Europa, debido sobre todo a la gran competencias del UMTS y HSDPA, que hoy en día son una realidad y por precios en algunos casos bastantes razonables se puede disfrutar de banda ancha móvil. Además las compañías móviles aprovechan las sinergias y la experiencia del UMTS para la aplicación de LTE. (Etemad, K. & Lai, M. 2011). 4.3. WIBRO WiBro (Wireless Broadband), lanzado al mercado de Corea en el 2006, su introducción fue facilitada por un fuerte respaldo del gobierno, a través de su estrategia de tecnologías de Información 839, y una estrecha cooperación entre la 72 industria y el gobierno patrocinado por los institutos de investigación. Básicamente es el equivalente asiático a la tecnología WiMAX. Es un sistema basado en el estándar IEEE 802.16, esto para incrementar los servicios de conexión inalámbrica, el objetivo principal de WiBro, es soportar archivos multimedia, servicio de internet con una cobertura de celdas mayor a cualquier otra tecnología inalámbrica. Este sistema utiliza el estándar OFDM/TDD, para mantener un tráfico asimétrico. Tres tipos de servicio WiBro son: Información de tipo provisional como acceso a internet, correo, búsqueda de datos, además de servicios de entretenimiento como la transmisión de imágenes, juegos y de negocios, como el telemercadeo y el e-commerce, para lograr proveer dichos servicios, muchos requerimientos son necesarios: 1.- El sistema debe ser capaz de soportar en promedio transmisiones de datos de 2 Mbps. por usuario, este tipo de transferencia es similar a la utilizada en ADCL. 2.- Así mismo requiere soportar una tasa de transferencia de más de 50 Mbps. esto bajo varias condiciones de movilidad en ambientes internos y externos. 3.-Debe ser capaz de sostener diferentes tasas de datos, de acuerdo a las condiciones de los canales de radio, con baja latencia (suma de retardos temporales dentro de una red) y alta confiabilidad. (Oh, M. & Larson, J. 2011). 73 ARQUITECTURA WiBro: Este sistema consiste en tres diferentes componentes: WiBro-AT (Access Terminal) WiBro- AP (Access Point) PAR (Packet Access Router) Muchos AP son conectados al PAR y el PAR es conectado a redes IP las cuales contienen diversos tipos de servidores como por ejemplo el servidor AAA (Authorization Authentication Accounting), servidor Home Agent (HA) y Network Management and Operations (NMO). El AT, es el punto final de los canales de radio y comunicaciones con AP, vía OFDMA con acceso inalámbrico. Las principales funciones desarrolladas en los AT son los canales de radio de transmisión y de recepción, procesamiento de MAC, handover, la autenticación de usuarios, encriptación de la información y el control de enlace de radio. El AP, es responsable de entregar la información entre AT´s y PAR´s, a través de la creación de un mapeo de procesos entre canales de radio y canales cableados. El AP produce una retransmisión de paquetes, su itinerario, asignación del ancho de banda y handover De hecho WiBro permite velocidades de hasta 1 Megabits/s aunque el usuario se encuentre en movimiento, incluso a velocidades de más de 100 km/h. Aunque para esto, la cobertura se verá reducida a menos de 1 kilómetro a la redonda. 74 Basado en IP, por lo cual se puede tener acceso a internet de banda ancha desde prácticamente cualquier lugar en el planeta. WiBro combina el acceso a datos por medio de una banda ancha fija y también a LAN inalámbrica. WiBro y otros servicios avanzados de conexión inalámbrica basados en el estándar Wi-Fi luchan cada vez más con las tecnologías utilizadas por los operadores móviles para aumentar el ancho de banda y la velocidad en la transmisión de datos. Ambas no son incompatibles y según las proyecciones estarán obligadas a convivir en los futuros terminales que serán ofrecidos a los consumidores en los próximos años. (Rackley, S. 2011). 4.4. LTE LTE (Long Term Evolution). Es un estándar de comunicaciones móviles desarrollado por la 3GPP, su meta es ser la tecnología que mejore y supla a UMTS. Las características que LTE busca dominar son la mejora en el espectro, reducción de costos, servicios e interoperabilidad con otros estándares con lo cual se tiene asegurado el servicio de banda ancha en cualquier lugar y tiempo. Proporciona grandes velocidades entre 100 Mbps y 50 Mbps de descarga y de subida de archivos respectivamente .Cuando el usuario se mueve con el celular proporciona un alto rendimiento para velocidades de 0 a 15 Km/h y puede ser mantenida entre los 300 y 500 Km/h. Usa conmutación de paquetes en vez de circuitos. Este sistema de conmutación notablemente evolucionado para ofrecer servicios utilizados actualmente. 75 Esta tecnología utiliza OFDMA (Multiplexacion por división de frecuencias ortogonales) la cual como se explicó el capítulo anterior es un esquema de modulación que utilizando un gran número de subportadoras muy cercanas entre sí en frecuencia, divide una señal de banda ancha en subportadoras paralelas, esto evitando que se traslapen. Incluso si hay traslape de información al transmitir, esto no afecta en OFDMA, esto debido al tipo de frecuencia ortogonal. Por lo tanto se minimiza las interferencias y se optimiza el uso del espectro. Tiene una flexibilidad del espectro para los operadores 1.25 MHz; 2.5 MHz; 5 MHz; 10 MHz; 15 MHz y 20 MHz, es decir LTE no solo opera en una serie de bandas de frecuencia diferentes, además permite un ancho de banda escalable, con esto se producen redes con menor cantidad de espectro, junto con servicios existentes y agregar más espectro a medida que los usuarios se pasan de sistema. Esto generara una mayor flexibilidad de despliegue y menor costo. En LTE se reduce el tiempo que tardan los paquetes en viajar por la red, maneja cobertura entre 5 Km y 100 Km, brinda compatibilidad con redes WLAN o WIMAX. (Huidobro, J. 2011). ARQUITECTURA LTE La arquitectura LTE está diseñada con el objetivo de soportar tráfico de conmutación de paquetes; con movilidad sin fisuras, calidad de servicio y mínima latencia. Presenta una arquitectura más plana y simplificada con sólo dos tipos de nodos el núcleo de red llamado Evolved Packet Cores (EPCs ) y la red de acceso conocida como E-UTRAN, la arquitectura es denominada como 3GPP Evolved Packet System (EPS). 76 Evolved Packet Core (EPC) La arquitectura EPC aplica la separación lógica de la señalización y las redes de transporte de datos, está formada principalmente por las siguientes entidades: Mobile Management Entity (MME). Elemento fundamental, que maneja el plano de control en el EPC. Brinda el servicio de gestión de movilidad y la administración de sesiones se realizan en el MME. System Architecture Evolution Gateway (SGW), es el nodo del plano de usuario que une la red de acceso con el núcleo de la red. Actúa como un asegurador de movilidad local cuando existe handover entre eNBs y como un asegurador de movilidad entre LTE y otras tecnologías 3GP. Packet Data Network Gateway (P-GW o PDN-GW). el punto de interconexión a redes IP externas. PCRF: Policy and Charging Rules Function (PCRF ), es el elemento de la red responsable de la política y control de carga. Gestiona y provisiona los servicios en términos de QoS y tarificación aplicadas al tráfico de usuario. Evolved Packet Data Gateway (ePDG), Establece un túnel seguro para la transmisión de datos con el terminal. Home Subscriber Server (HSS), Almacena y actualiza, la base de datos que contiene toda la información de suscripción de usuario. 77 Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN) E-UTRAN únicamente contiene un Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network Base Stations (también conocido como eNodeB o eNB donde el User Equipment (UE) se comunica con el eNB y los eNBs se comunican entre sí y con el EPC. User equipment (UE) Dispositivo utilizado por el usuario para la comunicación con la red. Normalmente se trata de un dispositivo portátil como un teléfono inteligente o una tarjeta SIM, como las que se utilizan actualmente. . Una de las grandes innovaciones tecnológicas en LTE es el uso de MIMO o Múltiple Entrada Múltiple Salida. Esto forma parte esencial de su estrategia que permite a LTE alcanzar los ambiciosos objetivos de rendimiento de datos y eficiencia de espectro. Esencialmente MIMO es una la tecnología que usa múltiples antenas para utilizar el efecto de trayectorias múltiples que existe entre un transmisor y el receptor, soporta voz en protocolo de Internet (VoIP). (García, J. 2012). LTE, WiMAX WIBRO, son tecnologías basadas en IP que ofrecen altas velocidades de transmisión y que son similares en cuanto a características, el aspecto en el que difieren es el impacto que tendrán en el mercado. LTE se perfila como la tecnología con mayor aceptación, ya que es la base principal del mercado con proveedores como TELCEL y MOVISTAR, anunciando 78 su utilización en el suelo Mexicano, a continuación se muestra las tendencias presentes y a futuro de las redes 4G. 4.5. FUTURO DE LAS REDES 4G. Actualmente la tecnología denominada 4G, aún les debe a los usuarios todo lo que ha prometido, y aunque los proveedores avanzan en su desarrollo, los usuarios no se encuentran familiarizados del todo o no pueden explotar las características propias de este tipo de tecnología. El objetivo de 4G es la disminución de tiempo tanto de descarga como de subida a la red. Esto debido a que no se ha llegado al clímax en lo que se refiere al uso de esta generación, cuando esto se logre permitirá a los usuarios disponer de servicios con altos requerimientos de ancho de banda, sin importar la cantidad de usuarios conectados en la misma zona ni tampoco será de relevancia el tamaño de los datos, ya que su transmisión será increíblemente rápida. (Cabrera, M. 2010). Compañías en todo el mundo comienzan sus primeros despliegues de células pequeñas, con el objetivo de crear las capas densas de la 3G y 4G. El objetivo de estas células reducidas es poner grandes cantidades de ancho de banda, donde la gente lo está utilizando: en centros comerciales, estadios, plazas públicas, parques urbanos, y en centros de negocios ocupados. La primera oleada de células pequeñas, montadas en postes de calle al aire libre y techos, podría ser sólo el comienzo. Un consorcio de empresas de tecnología y universidades reunidos por la Comisión Europea está investigando un concepto llamado super-dense-network, lo que podría poner varias celdas diminutas en cada habitación. (Widobro, J. & Milán, J. 2010). 79 Un consorcio llamado Metis, con la ayuda de € 16 millones de subvención de la Unión Europea, tiene la tarea de identificar las tecnologías de red más allá de los estándares de LTE-Advanced que se están desarrollando en la actualidad. Metis tiene como objetivo explorar nuevos paradigmas a partir del 2012 al 2015, para del 2015 al 2018 hacer un sistema optimizado y estandarizado, el cual podría ser implementado para el 2018, es decir estar en una prueba precomercial y lanzarlo al mercado para el 2020. Esto debido a la avalancha de tráfico generada por la explosión de numerosos dispositivos conectados, los cuales en el 2010 estaban en los 5 billones teniendo como proyección alcanzar los 50 billones en el 2020. Los países que lo conforman son de Asia: Japón, de Europa: Finlandia, Suecia, Dinamarca, Polonia, Alemania, Francia, Italia, Grecia y España, de los cuales existen cinco compañías ALCATEL- LUCENT, ERICSSON, HUAWEI, NOKIA y NSN; cinco operadores: Deutsche Telekom, Orange, Telecom Italia, Telefónica y DOCOMO; trece organizaciones académicas: AAU, Aalto, CTH, HHI, TB, KTH, NKUA, Oulu, PUT, RWTH, UV, UKL Y UPV; y una industria automotriz BMW. Estas tecnologías denominadas 5G podrían adoptar la forma de nuevas interfaces de radio por aire, nuevas arquitecturas celulares, como las redes heterogéneas y malla móvil de área amplia, e incluso la virtualización de la red en sí misma. Estas nuevas tecnologías están emergiendo actualmente y es objetivo de Metis el determinar cuáles son técnica y comercialmente viables. Para ello, Metis está abriendo varios campos, búsqueda en proyectos de investigación en los laboratorios de instituciones académicas como la Universidad 80 de Aalborg en Dinamarca y la Universidad Tecnológica de Poznan en Polonia. Metis también está llegando más allá de la industria inalámbrica tradicional para incluir a compañías como BMW. Una de las grandes áreas que Metis explorará, es la creación de redes de vehículo a vehículo: Un día, en lugar de ser meros puntos finales de la red, los coches serán los nodos que la componen. Metis también se verá involucrada en la fabricación de dispositivos de nodos en redes ad hoc. En lugar de comunicarse directamente con una torre, los móviles y aparatos podrán transmitir sus datos entre sí, creando una malla gigante, descargando datos en la red móvil de manera más adecuada a través de una conexión más eficiente. Estos son conceptos que se están explorando en la unión europea. (Metis2020, 2013). Mientras tanto el panorama en México en lo correspondiente a la 4G, dió inicio con la compañía Iusacell, la cual ostenta ser la primera empresa en México, desde el 2011, en brindar la tecnología 4G, introducir el internet móvil de banda ancha BAM. Algunos de los servicios que ofrece esta compañía, empleando la tecnología 4G, son realizar videollamadas, transmisión de video en tiempo real y descarga de canciones en 6 segundos, videos en HD en 30 segundos, y subir fotografías a redes sociales en un segundo. Posteriormente la empresa de telefonía móvil TELCEL, a pesar de ser una de las proveedoras más importantes del país, no fue hasta el 6 de noviembre del 2012 que lanzó al mercado la red LTE. Cubriendo en una primera etapa a Tijuana, Hermosillo, CD Juárez, Monterrey, Guadalajara, Querétaro, Puebla, Mérida y el Distrito Federal. Finalmente MOVISTAR anunció que LTE funcionará en la colonia Polanco, Ciudad de México; en Zapopan, Jalisco y San Pedro Garza 81 García, Nuevo León; así como en la línea 1, 2, 4 y 7 del metro de la Capital del país. (CNN Expansión, 2011). Conforme avanza la tecnología, evoluciona 4G y puede vislumbrar a futuro el surgimiento de una red 5G, la cual deberá cumplir con los requerimientos de las IMT- Avanzadas, perfilándose como candidatos LTE-Advanced y WIMAX Release 2, las cuales serán versiones mejoradas de forma sustancia a las tecnologías existentes. Hasta el momento sigue siendo una incógnita lo que ofrecerá la 5G, ya que los proveedores están más preocupados por mejorar el servicio de las redes 4G, logrando sacar el mayor provecho posible, así como también luchando por un uso más eficiente del ancho de banda y otorgando un mejor rendimiento. 82 CONCLUSIONES Como conclusiones finales se pudo obtener una perspectiva general de la comunicación, ya que surge de la necesidad del ser humano para transmitir sus pensamientos e ideas, siendo esta una parte muy importante para su desarrollo y crecimiento personal. Desde sus inicios con los primeros jeroglíficos, pasando por el telégrafo, teléfono, computadoras, hasta las redes de última generación ha ido evolucionando la forma de comunicación en el planeta. Así fue como se identificaron los antecedentes de las redes inalámbricas, desde los primeros indicios de ésta, hasta la actualidad. Explicando los primeros estudios y experimentos con redes inalámbricas, los dispositivos implementados, han logrado evolucionar de tal manera, que no limitan la comunicación a gran distancia, ya que podemos comunicarnos con personas a nivel mundial y en tiempo real. Un aporte significativo fue el paso de los aparatos análogos hasta los digitales, desarrollando estos últimos, para lograr transmitir datos multimedia, esto ocasionado por las propias necesidades y demandas de los usuarios. De tal manera, que también se indagó en las redes inalámbricas, las cuales suprimen el uso de cables y cada día brindan un mejor servicio. Se realizó la descripción de los diversos protocolos, su estructura y arquitectura que conforman las redes inalámbricas de última generación. Se detalló la transformación de la era análoga a digital y cómo evolucionaron en cuanto a dimensión y calidad de servicio. 84 A partir de las tecnologías digitales, se han logrado establecer estándares cada día más rápidos, baratos y agregando algo fundamental en la actualidad, que sean interoperacionales, ya que actualmente todos los dispositivos móviles deben de permitir el poder comunicarse con otros dispositivos sin importar el fabricante. Se expusieron los cambios globales, propiciados por las tecnologías emergentes en cada época. Se manifestaron las redes de última generación tales como WiMAX, WiBRO, LTE, así como también se proyectó el organismo encargado de detectar la evolución de las nuevas redes inalámbricas. Observando las arquitecturas utilizadas actualmente con las usadas anteriormente, tanto analógicas como digitales, se notan tanto el aprovechamiento superior de recursos, así como de energía y de espectro, con eso se reducen gastos, se tiene un uso cercano a lo óptimo, y se ofrece un servicio de calidad a los clientes. Parte importante en lo relacionado al servicio es, la velocidad de transmisión de datos, esto dado que necesidades en la voz han sido excelentemente cubiertas, el usuario busca poder descargar y subir archivos a la red, ver videos, e imágenes, transmisiones de imagen en HD, etc., esto en tiempos cortos y sin perder movilidad. Por estas razones las compañías proveedoras de servicios de telecomunicaciones deben de ofertar velocidades de transmisión cada vez mayores y a un coste accesible al usuario promedio. Se mencionó la influencia de las redes inalámbricas de última generación en nuestro país, las empresas más prometedoras y los objetivos a alcanzar a corto tiempo. 85 El futuro de las redes inalámbricas aún no se define por completo, pero si se puede tener una idea de lo que se está buscando, una mayor velocidad de transmisión de datos, calidad de voz, optimizar el uso de energía, para no desperdiciar recursos, e incorporar servicios unificados, los cuales le harán a la humanidad una vida más cómoda y práctica. Se revisó el organismo europeo creado para pronosticar cuáles serán las tecnologías con mejor proyección, serán las que darán la pauta a seguir en lo referente a las generaciones consecuentes de trasmisión de datos y voz. Se deja claro el hecho de que existen aún más posibilidades para desarrollar en un futuro, ya que conforme pasan los días, se necesita más, la continua comunicación entre personas. Las opciones de aplicación son prácticamente infinitas, debido a que los dispositivos de comunicación inalámbrica se aplican tanto para mantenerse en contacto con familiares y amigos o en lo relacionado al trabajo, seguridad, aprendizaje o diversión. Este trabajo deja como aprendizaje, que las redes inalámbricas de última generación, son de gran importancia para el desarrollo del ser humano en todos los ámbitos de su vida, permitiendo el acceso a páginas web, redes sociales, etc. en cualquier momento y lugar. Dando pie a la creación de nuevas fuentes de trabajo y estilos de vida, sin duda en lo relacionado al tema de redes inalámbricas, aún se continuará innovando ya que hay mucho por continuar desarrollando e investigando. 86 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Aguilera, P. & Morante, M. (2008). Informática 4º. ESO. Editex. Ahmadi, S. (2010). Mobile WiMAX. Academic Press. Andreu, J. (2012). Servicios en red. Editex. Bourke, R. (2012). Surfing the High Tech Wave. AuthorHouse. Cabrera, M. (2010). Evolución tecnologica y cibermedios. Comunicación social. CNN, Expansión. (2011). Recuperado el 4 de febrero de 2013. www.cnnexpansion.com/negocios/2011/05/10/la-tecnología-4G-avanzalento-en-méxico Cozarinsky, E. (2010). Cinematógrafos. Dahlman, E. & Parkval, E. & Skold, J. (2011). 4G: LTE/LTE. Advance for mobile broandband. Academic Press. Debashis, S. & Varadharajan, S. (2012). Next Generation Data Communication Technologies: Emerging Trends. IGI Global Snippet. Discovery. (2013). Historia de los teléfonos celulares. Recuperado el 3 de Marzo de 2013. www.tudiscovery.com/imagenes/galleries/historia-de-lostelefonos-celulares Elbert, B. (2008). Introduction to Satellite Communications. Artech House. 87 Etemad, K. & Lai, M. (2011). WiMAX Technology and Network Evolution. John Wiley & Sons. Ferrer, O. (2001). Telemedicina. Medica Panamericana. Fling, B. (2009). Mobile Design and Development. O´Reilly Media Inc. Galindo, M. (2010). Escaneando la informática. UOC. García, J. (2012). Instalaciones de radiocomunicaciones. Paraninfo. García, S. (2010). English, Technology and Telecomunications. Club Universitario. Garg, V. (2010). Wireless Communications & Networking. Morgan Kaufmann. Ghafouri-shirazh, H. & Massoud, M. (2012). Optical CDMA Networks. John Wiley & Sons. González, F. (2008). Diversificación I Científico- Tecnológico. Gref, L. (2010). The Rise and fall of american technology. Algora Publishing. Hill, G. (2012). The Cable and Telecomunications Professionals Reference. CRC Press. Holma, H. & Toskala, A. (2009). LTE for UMTS – OFDMA and SC- FDMA Based Radio Access. John Wiley & Sons. Horak, R. (2008). Webster´s New World Telecom Dictionary. John Wiley & Sons. 88 Huidobro, J. (2011). Radiocomunicaciones. Creaciones copyright SL. Jamsrich, J. (2008). Conceptos de computación: Nuevas perspectivas. Jeyasri, V. (2009). Cellular and Mobile Communications. Technical Publications. Karan, P. (2010). Japan in the 21st. Century. University Press of Kentucky. Kroll, J. (2010). Alexander Graham Bell: destinado para inventar. Shell Education. Metis 2020. (2013). Metis. Recuperado el 21 de Abril de 2013. www.metis2020.com Millán, J. (2012). Instalaciones de megafonía y sonorización. Paraninfo. Miller, P. (2009). TCP/IP The Ultimate Protocol Guide. Universal-Publishers. Molina, J. (2010). Automatización y telecontrol de sistemas de riego. Marcombo. Naha, A. & Whale, P. (2012). Essentials of Mobile Handset Design. Cambringe University Press. Narváez, C. & Peña, D. (2012). Las radios universitarias más allá de la radio. UOC. Oh, M. & Larson, J. (2011). Digital Development in Korea. Taylor & Francis. Pablos, C. (2004). Informática y comunnicaciones para la empresa. ESIC. 89 Pascual, R.(2010). Fundamentos de la comunicación humana. Club Universitario. Pätzold, M. (2011). Mobile Radio Channels. John Wiley & Sons. Peña, C., (2012). ¿Para qué sirve una red?. Redes la guía definitiva. Priede, T. (2008). Marketing Móvil: una Nueva Herramienta de Comunicación. Netbiblo. Rackley, S. (2011). Wireless Networking Technology. Elsevier. Rajagopal, S. (2009). Information Communication Technologies Globalization of Realiting Applications. IGI Global Snippet. Riegel, M. & Chindapol, A. & Kroeselverg, D. (2010). Deploying Mobile WiMAX. John Wiley & Sons. Saily, M. & Sébire, G. & Riddington, E. (2011). GSM-EDGE: evolution and performance. John Wiley & Sons. Sánchez, J. & Thioune, M. (2013). UMTS. John Wiley & Sons. Semenov, S. & Krouk, E. (2011). Modulation and Coding Techniques in Wireless Communications. John Wiley & Sons. Singal, R. (2010). Wireless Communications. Tata MacGraw- Hill Education. Users staff. (2012). Redes Cisco. Usershop. Venkataramani, K. (2011). Digital Signal Processors. Tata MacGraw – Hill Education. 90 Vij, V. (2010). Wireless Communication. Laxmi publications Ltd. Wang, H. & Kondi, L. & Luthra, A. & Ci, S. (2009). 4G Wireless Video Communications. John Wiley & Sons. Zhang, Y. & Zheng, J. & Miao, M. (2008). Handbook of Research on Wireless Security. Idea Group Inc. 91 GLOSARIO 2G (Segunda Generación) 3G (Tercera Generación) 4G (Cuarta Generación) 5G (Quinta Generación) AMPS (Sistema telefónico móvil avanzado) ARP (Autoradiopuhelin) AT (Terminales de Acceso) AT&T (American Telephone and Telegraph Corporation) BSC (Estación Base) BSS (Subsistema de estación) BTS (Estación transceptora de base) CAI (Interfaz de aire común) CDMA (Acceso Multiple por division de codigo) CDPD (Celullar Digital Packet Data) EAMPS (AMPS Extendido) EDGE (Velocidades de datos mejorados para la evolución global) ETACS (Sistema de comunicaciones de acceso total extendido) FDMA (Acceso multiple por division de frecuencia) 93 GPRS (Servicio general de paquetes de radio) GSM (Global System for Mobile Communications) HD (High Definition) HF (High Frequency) HSCSD (High Speed Circuit-Switched Data) HSDPA (High speed downlink packet Access) ID (Identifier) IDMA (Interleaved division multiple Access) IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) IETACS (Sistema de comunicaciones de acceso total internacional extendido) IFDMA (Interleaved frequency division multiple Access) IMT-2000 (Tecnología de transmisión celular análoga) IMTS (Improved Mobile Telephone Service) IP (Internet Protocol) ITACS (Sistema de comunicaciones de acceso total Internacional) ITU (International Telecommunications Union) JTACS (Sistema de comunicaciones para Japón) LOS (Line Of Sight) 94 LTE (Long term evolution) MCS-L1 (Modulation and Coding Scheme) MMS (mensajes multimedia) MS (Estación móvil) MTS (Mobile Telephone System) NAMPS (AMPS de banda estrecha) NLOS (Non Line Of Sight.) NMT (Nordic Mobile Telephone) NSS (Network and Switching Sub-System) NTACS (Sistema de comunicaciones de acceso total de banda estrecha) NTT (Nippon Telegraph & Telephone Corp.) OFDMA (Orthogonal frequency división multiple access) OSS (subsistema de operaciones) QoS (quality service) SIM (Subscritor Identity Module) SMS (Short Message Service ) TACS (Total Access Communication System) TCP (Transmission Control Protocol) 95 TDD (Time division duplex o Division de tiempo doble) TDMA (Acceso múltiple por división de tiempo) UE (Equipo de usuario) UMTS (Sistema universal para las comunicaciones móviles) USDS (US Digital celullar) UTP (Cable de par trenzado usado en telecomunicaciones) UTRA (Acceso de radio terrestre) UTRAN (Red de trabajo con acceso de radio terrestre) VHF (Very High Frequency- Frecuencia muy alta) VoIP (Voz sobre protocolo de internet) W-CDMA (CDMA con Banda ancha) WAP (Protocolo de aplicación para redes inalámbricas) WiMAX (Interoperabilidad Mundial con acceso de ondas de microondas). 96