Comunicacion Inalambrica O Moviles

COMUNICACIÓN INALAMBRICA O MOVILES

Las primeras redes móviles

En los 1920s, en Detroit, Estados Unidos, nacen las primeras redes de comunicación móvil. Eran sistemas de radio comunicación utilizados por el cuerpo de policía que trabajan en ese entonces a 2 MHz. Una década más tarde fueron utilizados por la policía de la ciudad de Nueva York. El sistema se fue perfeccionando conforme transcurrían los años hasta que en los 1950s se establecieron las primeras dos bandas tal y como las conocemos ahora; la banda de VHF de radio de 150 MHz y la banda de UHF de radio en los 450 MHz. En esta época seguían utilizándose en vehículos; dispositivos portátiles eran imposibles de cargar debido al peso de las baterías y de los aparatos mismos.

En 1973 Martin Cooper introduce el primer radioteléfono mientras trabajaba para la compañía Motorola, Cooper pionero en esta tecnología, se le considera como "el padre de la telefonía celular". En 1979 aparece el primer sistema comercial en Tokio Japón por la compañía NTT (Nippon Telegraph & Telephone Corp.) dos años más tarde en Estados Unidos surge también el primer sistema celular analógico comercial que trabajaba en la banda de los 800 MHz. En otros países ocurrió lo mismo y surgieron muchas tecnologías paralelas pero incompatibles entre sí.

La telefonía celular

La telefonía sin duda es uno de los servicios inalámbricos con más penetración en la sociedad. En nuestro país, casi 1 de cada 4 mexicanos poseen un teléfono celular. La explosión empezó desde "el que llama paga", lo cual redujo los precios del tiempo aire y las personas empezaron a comprar más aparatos. De ser un servicio elitista se convirtió en un servicio más accesible a los usuarios de bajos ingresos. En la actualidad, en México, el número de teléfonos celulares supera por mucho a las líneas telefónicas fijas.

El funcionamiento de un sistema celular es muy complejo, implica una serie de tareas que implican modulación, codificación, acceso múltiple, monitoreo y tarificación, sólo por mencionar algunas.

Las técnicas de acceso múltiple

Una de las estrategias más importantes para aumentar el número de usuarios en un sistema basado en celdas radica principalmente en la técnica de acceso múltiple que éste sistema emplee. Las técnicas de acceso múltiple en un sistema inalámbrico permiten que varios usuarios puedan estar accesando simultáneamente un canal o un grupo de frecuencias, lo que permite el uso eficiente del ancho de banda.

Existen tres técnicas para compartir un canal de Radio Frecuencia (RF) en un sistema celular:

a) FDMA (Acceso Múltiple por División de frecuencias, Frequency Division Multiple Access)

b) TDMA (Acceso Múltiple por División de Tiempo, Time Division Multiple Access)

c) CDMA (Acceso Múltiple por División de Código, Code Division Multiple Access)

FDMA

Los sistemas celulares basados en FDMA formaron la base de los primeros sistemas celulares en el mundo. FDMA fue implementada en la banda de 800 MHz utilizando un ancho de banda de 30 kHz por canal.

FDMA subdivide el ancho de banda en frecuencias, cada frecuencia sólo puede ser usada por un usuario durante una llamada. Debido a la limitación en ancho de banda, esta técnica de acceso es muy ineficiente ya que se saturan los canales al aumentar el número de usuarios alrededor de una celda. Esta técnica de acceso múltiple predominó en los sistemas celulares analógicos de la primer generación.

TDMA

Después de la introducción de FDMA, operadores celulares y fabricantes de equipo inalámbrico reconocieron las limitaciones de esta técnica de acceso analógica. Años más adelante aparecen los primeros sistemas celulares digitales basados en TDMA. Con el fin de continuar la compatibilidad con la asignación de espectro del sistema anterior ocupado por la tecnología AMPS, se desarrolla en Norteamérica a finales de los 80s un sistema conocido como DAMPS (Digital AMPS) también con 30 kHz de ancho de banda por canal. En Europa se desarrolla también un sistema celular digital basado en TDMA conocido como GSM (Groupe Special Mobile) con canales de 200 kHz. Los primeros sistemas bajo GSM fueron instalados en 1991, mientras el primer sistema instalado en Norteamérica fue instalado en Canadá en 1992.

CDMA

A mediados de los 80s algunos investigadores vieron el potencial de una tecnología conocida como espectro disperso (spread spectrum) la cual era utilizada para aplicaciones militares pero que también podría ser usada para telefonía celular. Esta tecnología de espectro disperso involucra la transformación de la información de banda angosta a una señal de banda amplia para transmisión, la cual puede ser vista como una manera de aumentar las capacidades de los sistemas TDMA que limitan el número de usuarios al número de ranuras de tiempo.

Espectro disperso es una tecnología de banda amplia desarrollada por los militares estadounidenses que provee comunicaciones seguras, confiables y de misión critica. La tecnología de espectro disperso está diseñada para intercambiar eficiencia en ancho de banda por confiabilidad, integridad y seguridad. Es decir, más ancho de banda es consumido con respecto al caso de la transmisión en banda angosta, pero el "trueque" ancho de banda/potencia produce una señal que es en efecto más robusta al ruido y así más fácil de detectar por el receptor que conoce los parámetros (código) de la señal original transmitida. Si el receptor no está sintonizado a la frecuencia correcta o no conoce el código empleado, una señal de espectro disperso se detectaría solo como ruido de fondo. Debido a estas características de la tecnología de espectro disperso la interferencia entre la señal procesada y otras señales no esenciales o ajenas al sistema de comunicación es reducida.

Las generaciones de la telefonía

...