Sistemas de telefonía móvil

En cuanto a los sistemas de telefonía, el primero de ellos fue GSM, que fue diseñado originalmente para transmitir voz, aunque con el tiempo, la tecnología posibilitó también operar en modo de transferencia de datos. Los terminales operan por conmutación de circuitos.  Esto implica que hay una fase de establecimiento de conexión que conlleva tiempos de espera y que la llamada se mantenga abierta, aun cuando no existe transferencia de datos. Esta forma de transmisión es extremadamente limitada en lo que respecta a la capacidad, incluso con el uso de la tecnología HSCSD, que permite una velocidad máxima de 56 Kbps.

El estudio de las limitaciones de GSM origina la necesidad de un sistema basado en la transmisión de datos por paquetes. En 1998, el ETSI, la entidad reguladora de las telecomunicaciones europeas, concluyó sus estudios sobre la definición de las normas de un nuevo sistema, el GPRS, que permite una mayor capacidad de transmisión de datos. El GPRS permite una velocidad máxima teórica de 144 Kbps, en el caso de que utilice todos los recursos del sistema. Finalmente, el GPRS hacía posible toda una nueva serie de aplicaciones dentro de los móviles, apenas accesibles hasta ese momento, tales como la visualización de sitios, FTP, IRC, animación, etc. En resumen, el GPRS aportaba los siguientes beneficios:

• Conexión a Internet permanente (siempre «en línea»).
• Establecimiento instantáneo de la conexión.
• Posibilidad de que la facturación del servicio se realizara según la cantidad de información transmitida o recibida, en lugar de contabilizar el tiempo de conexión.
• Una mayor velocidad de transmisión de datos

Como tecnología puente entre las redes 2G y 3G encontramos la tecnología de telefonía móvil EDGE. Esta tecnología también se conoce como EGPRS. Por lo tanto, EDGE se considera una evolución del GPRS. Estas tecnologías trabajan en las bandas de 850, 900, 1.800 y 1.900 MHz. El UMTS ha sido el nuevo protocolo utilizado en Europa por la tercera generación
de teléfonos móviles. Integrado en el proyecto de crear un estándar que pudiera ser utilizado mundialmente (al contrario que segunda generación, cuyos sistemas americano y europeo son incompatibles), el UMTS alteró la forma en que se podían utilizar los móviles, al permitir capacidades multimedia y un acceso sin límites a Internet.

Además de las funciones básicas que permitían los móviles hasta entonces, como simplemente telefonear a alguien o enviar y recibir mensajes, el UMTS permitió acrecentar una nueva serie de características hasta entonces casi inaccesibles o presentes. El sistema permitía el acceso a Internet a una velocidad más rápida y, por lo tanto, la transmisión de faxes, imágenes, vídeos y datos. Permite hacer videollamadas (mientras estamos hablando, podemos visualizar en la pantalla, en tiempo real, a la persona con quien nos comunicamos, en caso de que esta también posea un móvil UMTS). El acceso a Internet es bastante más rápido y carece de límites, de modo que podemos acceder a cualquier tipo de información desde cualquier lugar. Información, comercio y entretenimiento multimedia están disponibles en la pantalla, en un sistema que integra las redes de telecomunicaciones móviles, fijas y por satélite. Además del roaming a escala mundial, el UMTS permitía la convergencia de los varios tipos de redes existentes. Según la Comisión Europea, los servicios UMTS debían poseer las siguientes características:

• Capacidad multimedia y soporte a una gran movilidad.
• Acceso eficiente a Internet.
• Alta velocidad.
• Portabilidad entre los entornos UMTS (de manera que permitiera el acceso a las redes UMTS terrestres y de satélite).
• Compatibilidad entre el sistema GSM y el UMTS. Los terminales debían poseer dual band o funcionar en ambos sistemas.

Esta nueva tecnología alteraba radicalmente la manera de utilizar los móviles. Permitía que los usuarios tuvieran el móvil más tiempo delante de los ojos que pegado a la oreja, debido a que este pasaba a ser un dispositivo multimedia, como la televisión o un ordenador. Al mismo tiempo, la transmisión de datos ocuparía una parte mayor del tiempo de utilización del teléfono móvil, debido a todas las posibilidades existentes (enviar faxes, correos electrónicos, etc.). La calidad de voz pasaba a ser igual que la de los teléfonos fijos. En resumen, gracias a esta tecnología, era posible tener Internet en la palma de la mano.

Como optimización de la tecnología espectral UMTS / WCDMA, aparece la tecnología HSDPA, también denominada 3.5G, 3G+ o turbo 3G. Esta tecnología ofrece una velocidad de subida de hasta 2 Mbps y una velocidad de bajada de 7,2 Mbps en el espectro de frecuencias de 900 a 2.100 MHz. Siguiendo esta evolución, llegamos al 4G. La red 4G estará totalmente basada en el protocolo IP32. Es un sistema de sistemas y una red de redes. Se pretende alcanzar la convergencia entre redes de cables e inalámbricas para proporcionar velocidades de acceso de entre 100 Mbps en movimiento y 1 Gbps en reposo, y mantener la calidad de servicio punta a punta, así como la seguridad para poder ofrecer servicios de cualquier clase en cualquier momento y en cualquier lugar con el mínimo coste posible.

El WWRF define 4G como una red que funciona en la tecnología de Internet que se combina con otros usos y tecnologías (tales como WiFi y WiMAX). 4G no es una tecnología o estándar definido, sino una colección de tecnologías y protocolos que permiten el máximo rendimiento con la red inalámbrica más barata.

El concepto de 4G englobado dentro del «más allá de 3G» incluye técnicas inalámbricas de alto rendimiento como MIMO y OFDM. Dos de los términos que definen la evolución de 3G, siguiendo la estandarización del 3GPP, serán LTE para el acceso radio y SAE para la parte núcleo de la red. Como características principales tenemos las siguientes:

• Para el acceso radio, abandona el acceso tipo CDMA característico de UMTS.
• Uso de SDR36 para optimizar el acceso radio.
• Toda la red es IP.
• Las tasas de pico máximas previstas son de 100 Mbps en enlace descendente y de 50 Mbps en enlace ascendente (con un ancho de banda en ambos sentidos de 20 Mhz).