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Evolución de La Red Telefónica
Evolución de La Red Telefónica
Evolución de La Red Telefónica
La red Pública de telefonía conmutada (PSTN) ha evolucionado desde que Alexander Graham Bell
realizó su primera transmisión de voz a través de un cable en 1876. La primera transmisión de voz
se dio a través de lo que se denominó, un circuito ring-down significa que no hay marcación de
número, en su lugar un cable conectaba físicamente dos dispositivos.
Con el tiempo, este diseño básico evolucionó a una transmisión bidireccional, en la que ambos
usuarios podían hablar.
Para mover las voces por el cable se necesitaba un teléfono común, también se necesitaba un cable
físico entre cada ubicación a la que el usuario quería llamar. Sin embargo, en este tiempo todavía no
existía el concepto de marcar un número para alcanzar un destino.
En los inicios de la red de telefonía, la transmisión analógica se pasaba a través de amplificadores
para aumentar la señal, pero esta práctica no sólo amplificaba la voz sino también el ruido de la
línea y esto provocaba una comunicación muy deficiente.
La comunicación analógica es una mezcla de tiempo y amplitud que muestra como se ve la voz
mediante un osciloscopio, a menudo en su transmisión recibe el ruido de línea y esto distorsiona la
forma de onda original , esto representaba un problema con el surgimiento posterior de las redes
digitales, los repetidores no sólo amplifican la señal sino que también la limpian hasta devolverla a
su condición original, esto es posible con la comunicación digital porque dicha comunicación está
basada en “unos” y “ceros”.
Podemos estructurar la evolución de la telefonía móvil en varios estadios o “Generaciones”:
LA GENERACIÓN CERO
Con respecto a los estándares utilizados por esta “Generación 0” de la telefonía móvil cabe destacar
PTT (Push to Talk) Se emplea el mismo ancho de banda para la transmisión y la recepción
de voz, discriminando entre ambos procesos a través de un botón: pulsar para hablar,
despulsar para recibir.
MTS (Mobile Telephone System - Sistema de Teléfono Móvil) Fue el primer estándar de
telefonía móvil. Entre sus características destaca que debía ser asistido por operador en
comunicaciones con la red fija en ambos sentidos.
IMTS (Improved Movile Telephone System - MTS Mejorado)
ue implementado de tal modo que la emisión y la recepción se efectuaban en anchos de
banda distintos, lo cual eliminaba el sistema de pulsación que caracterizaba de forma tan
particular al PTT. Además introdujo la selección de canal automática, solucionando el
problema de la asistencia por operador.
AMTS (Advanced Mobile Telephone System - Sistema de Telefonía Móvil de Avanzada)
Tuvo una difusión muy escasa, siendo usado solo en Japón. Operaban en la banda de
900MHz.
OLT (Offering Landmobil Telefoni ó Public Land Mobile Telephony) Fue la primera red
de telefonía móvil en Noruega, y fue usada desde su implantación en 1966 hasta que
quedó obsoleta frente al estándar NMT (1G) en 1990.
MTD (Mobile Telephony system D - Sistema de Telefonía Móvil D) Introducido en Suecia
en 1971 fue utilizado hasta 1987, momento en el que quedó obsoleto ante el estándar NMT.
Se aplicó en Noruega y Dinamarca en 1976. Daba servicio a unos 20000 usuarios y para su
mantenimiento eran necesarios 700 operadores. Trabajaba en la banda de 450MHz.
GENERACIÓN 0.5
Autotel/PALM (Public Automated Land Mobile) constituye el paso previo a los servicios
de telefonía celular de la primera generación tras los estándares MTS e IMTS. Este estándar
introduce señalización digital para mensajes de supervisión a pesar de que la transmisión de
la voz aún era analógica.
ARP (Autoradiopuhelin/”Car Radio Phone” - “Radio-Teléfono de Coche”) Fue la primera
red pública de telefonía móvil que operó en Finlandia. Cabe destacar que a pesar de estar
estructurada en celdas, el paso de una a otra por el usuario móvil aún no era posible.
Operando en la banda de 150MHz, daba cobertura a todo el país con ayuda de 140
estaciones base.
PRIMERA GENERACIÓN: 1G
Encontramos ya aquí los primeros teléfonos móviles propiamente dichos, caracterizados por su gran
tamaño y peso, y su funcionamiento totalmente analógico. Surgidos a partir de 1973, su naturaleza
analógica traía consigo una serie de inconvenientes, tales como que solo podían ser utilizados para
la transmisión de voz (la cual hacia posible a una persona escuchar llamadas ajenas con un simple
sintonizador de radio)
Con respecto a los estándares más utilizados cabe mencionar:
NMT (Nordic Mobile Telephone) Se trata de un sistema celular analógico desarrollado en
un principio para operar en países nórdicos tales como Finlandia, Dinamarca o
Noruega, y que tuvo relativo éxito debido a su más que correcta implementación. Este
sistema operaba en las bandas 450MHz y 900MHz.
AMPS (Advaced Mobile Phone System) Se trata de un sistema de comunicación celular
analógica concebido para móviles de primera generación y desarrollado a comienzos de los
80 por los laboratorios Bell, y que proporciona una cobertura a nivel nacional, mucho más
extensa incluso que la ofrecida por las redes digitales (aunque con la desventaja ya
mencionada de que solo puede ser utilizada para transmitir voz).
AMPS consta de 832 canales dobles de subida-bajada, utilizando cada uno de ellos un
ancho de 30KHz, abarcando un espectro de frecuencias que va desde los 800MHz hasta los
900MHz (la mitad del espectro se utiliza para subida y la otra mitad para bajada; algunas de
las frecuencias son reservadas para funciones de control y gestión de la red).
Hicap Entre sus características cabe destacar que emplea FDMA para el acceso de sus
usuarios, y que emplea portadoras de 25KH
CDPC (Cellular Digital Packet Data - Paquetes de Datos Digitales de Celda) Opera en la
banda de 800MHz a 900MHz y consigue velocidades de transferencia de hasta 19.2Kbps.
Desarrollado en 1990, su implantación se vio mermada por su elevado coste frente a
alternativas más económicas (y lentas) como son Mobitex y DataTac.
Mobitex Es un estándar libre basado en el modelo de referencia OSI uno de sus objetivos
fue asegurar comunicaciones seguras y fiables.
DataTac Es una tecnología de red inalámbrica originalmente desarrollada por Motorola y
desplegada en Estados Unidos bajo el nombre de red ARDIS. A mediados de los 90
también.se desplegó en Australia una red basada en DataTac. En Canadá Bell Mobility
soporta una red basada en esta tecnología para dar servicio a los comúnmente conocidos
como “buscas” o “beepers”. Tanto en Canadá como en Estados Unidos opera en la banda de
800Mhz, y ofrece una capacidad de tráfico de 19.2Kbps sobre canales de 25Khz (Como
característica destacable decir que es una red “a prueba de desastres”)
SEGUNDA GENERACIÓN: 2G
Al contrario de lo que pasa en otras generaciones, la denominada “segunda generación” no es un
estándar concreto, sino que marca el paso de la telefonía analógica a la digital, que permitió,
mediante la introducción de una serie de protocolos, la mejora del manejo de llamadas, más enlaces
simultáneos en el mismo ancho de banda y la integración de otros servicios adicionales al de la voz,
de entre los que destaca el Servicio de Mensajes Cortos o SMS (Short Message Service).
Respecto a los estándares más utilizados podemos hablar de varios, cada uno contribuyendo
de una forma distinta al desarrollo de esta segunda generación de móviles. A saber
GSM (Global System for Mobile Communications – Sistema Global para las
comunicaciones Móviles) Basado en TDMA (Time Division Multiple Access – Acceso
Múltiple por División en el Tiempo) se trata del protocolo más característico de la 2G, ya
que además se trata de un estándar desarrollado por y para todas las regiones del
mundo. Su funcionamiento se sustenta sobre una compleja base de canales lógicos que
permiten tanto transmisión de voz como de datos.
HSCSD (Hi-Speed Circuit-Switched Data - Datos por Conmutación de Circuitos de Alta
Velocidad) Más que un protocolo distinto en sí, se trata de una actualización de
GSM introducida en 1999 que mejora las velocidades de su antecesor basado en CSD (de
14kbps a 57kbps).
CDMA (Code Division Multiple Access - Acceso Múltiple por División de Código)
Sistema de acceso múltiple muy utilizado en comunicaciones tanto móviles como por radio
en general. Ese sistema permite que un elevado número de comunicaciones
simultáneas, ya sean de voz o de datos indistintamente, compartan el mismo medio de
comunicación asignándoles códigos únicos y ortogonales entre sí dentro del canal.
GPRS (General Packet Radio Service - Servicio General de Radio por Paquetes) Los
móviles de segunda generación han ido evolucionando hasta tal punto que se puede hablar
de una “generación 2.5” consistente en móviles que sin ser 3G, incorporan algunas de las
mejoras más comunes de este último estándar. El protocolo más común en este tipo de
celulares será GPRS, proporcionando datos por conmutación de paquetes
principalmente a las redes GSM basadas en tecnología 2G, un tipo de conmutación que, a
diferencia de la conmutación de circuitos GSM (donde el circuito queda reservado durante
el tiempo total de la comunicación, se esté utilizando o no), es un sistema basado
en necesidad, por lo que si no se está enviando ningún dato, las frecuencias quedan libres
para uso por parte de otros usuarios aunque la comunicación no haya acabado.
EDGE (Enhanced Data rates for GSM Evolution - Tasas de Datos Mejoradas para
la evolución de GSM) Se considera una evolución de GPRS, y funciona sobre cualquier red
GSM que posea GPRS. Con EDGE se consigue triplicar la capacidad a la hora de
transportar datos con respecto a GPRS, la posibilidad de aumentar el número de usuarios de
una operadora, o añadir capacidad extra al servicio de llamadas de voz.
TERCERA GENERACIÓN: 3G
Con la llegada de la tercera generación las redes de telefonía móvil se verán provistas de una gran
versatilidad de la que antes no gozaban, motivo por el cual su funcionalidad no se encuentra
limitada al uso de teléfonos móviles. Entre las novedades que introduce se encuentran sus
capacidades multimedia, velocidades de transferencia de datos mucho mayores que en 2G,
permitiendo comunicación audiovisual en tiempo real o una correcta conexión a Internet, y la
transmisión de voz con calidad similar a la de la red fija cableada.
El marco para el desarrollo de esta tercera generación fue establecido por la ITU (International
Telecommunication Union) en la llamada IMT-2000, que proporciona normas para el acceso
inalámbrico mundial para 3G. Se describen aquí los interfaces radio 3G: WCDMA y CDMA2000
WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access - Acceso Múltiple por División
de Código de banda Ancha) El estándar WCDMA, desarrollado por el foro 3GPP (3Tr
Generation Partnership Project), es la base del sistema UMTS. Sus características serán
ampliamente descritas en el siguiente punto “Estado actual: descripción de una red de
telefonía móvil”
CDMA2000: Estandarizado por el foro 3GPP2 así como sus sucesivas mejoras
(CDMA2000 1x, CDMA2000 1xEV-DO, y CDMA2000 1xEV-DV), su desarrollo es
producto de la evolución de el estándar norteamericano IS-95 (CDMA One) de 2G. Así los
sistemas CDMA2000 utilizan la misma tecnología y espectro que CDMA One, siendo
compatibles con su predecesora. Existen varias mejoras del estándar tales como CDMA
2000 1xEV y 1xEV-DO reconocidas por la ITU.
UMTS UMTS ha sido concebido como un sistema global, que incluye tanto componentes
terrestres como satélites. Los terminales son compatibles sobre sistemas 2G, lo cual dota a
este estándar de una gran versatilidad.
HSPA (High Speed Packet Access – Acceso de Paquetes de Alta Velocidad) Se trata de una
serie de protocolos para redes de telefonía móvil cuyo objetivo es mejorar una red UMTS
existente.
UMTS-TDD (UMTS-Time Division Duplexing) Es una versión del estándar UMTS en el
que se utiliza el esquema UTRA-TDD para el acceso a la estación base (UTRA con
diplexión en el tiempo), con lo que UL y DL pueden compartir el espectro.
UTRA-TDD HCR (UTRA-TDD High Chip Rate) Es un estándar del 3GPP para acceso a
canal basado en una combinación entre TDMA y CDMA (TD-CDMA), y ha sido diseñado
para múltiples flujos de información o para el acceso de equipos con múltiples
transceptores.
UTRA----TDD LCR LCR (UTRA-Low Chip Rate) Es un estándar del 3GPP para acceso a
canal basado en una combinación entre TDMA y S-CDMA (TD-SCDMA) que usa un
ancho de banda de 1.6Mhz frente a los 5Mhz de otros esquemas. Es una alternativa a
UTRA-TDD HCR para el interfaz Uu usada por UMTS-TDD.
CUARTA GENERACIÓN: 4G
Motivado por estas expectativas, y debido al creciente aumento del tráfico de datos en la red móvil
– éste supero al tráfico de voz en Mayo de 2007, en parte motivado por la introducción de HSPA en
el mercado – la idea del 4G sobrevuela desde hace tiempo la mente tanto de operadoras como de
consumidores.
Estando 4G basada totalmente en IP y perfilándose como una red de redes más que como un
estándar único, apoyada en las primeras pruebas realizadas en Japón por NTT DoCoMo – en las que
se alcanzaron tasas de hasta 100 Mbps a 200Km/h – se esperan tasas de 100 Mbps en terminales en
movimiento, y hasta de 1 Gbps en reposo.
Como puntos más característicos de la cuarta generación se pueden destacar:
Nodos de Conmutación
Tienen la función de prestar servicio de conmutación para trasladar los datos de un nodo al otro
hasta alcanzar el destino final. Este tipo de redes se denomina redes de comunicación conmutadas.
Los datos provenientes de una de las estaciones (computadoras, terminales, servidores o cualquier
dispositivo de comunicación) entran a la red conmutada y se encaminan hasta la estación de destino
conmutándolos de nodo en nodo.
Conmutación
Sistema de conmutación
Es la transmisión de datos que se da entre 2 sistemas de comunicación, a través de un
emisor y un receptor también llamados Tx y Rx respectivamente. La transmisión de los datos puede
darse mediante nodos o equipos de transmisión.
La conmutación permite realizar la entrega de la señal desde el punto de origen hasta el
punto en el cual se desea entregar.
Estaciones o terminales: Los dispositivos a los cuales se desea entregar la señal son
denominados estaciones, estos pueden ser teléfonos, computadoras, servidores o cualquier
dispositivos de comunicación.
Nodos: Su función se basa en trasladar los datos de un nodo a otro, hasta que estos alcancen
a su destino final. Estos toman los datos que se originan en una estación y los dirigen hasta
la estación de destino.
o Ventajas: Los nodos que permanecen durante la conexión son exclusivos del
circuitos mientras se realiza la comunicación. El circuito es fijo para esa
comunicación, por lo que una vez establecido el circuito no se debe realizar un
encaminamiento en los nodos.
o Desventajas: La transmisión de datos no se realiza en tiempo real. Se da un retraso
al inicio de la comunicación para poder realizar la conexión. Ya que el circuito es
fijo no se pueden aprovechar caminos alternativos para realizar la comunicación.
o Grafica de funcionamiento:
o Ventajas: En caso de que haya un error en un paquete, solo se reenvía ese paquete.
El camino seguido para la comunicación se puede alterar durante una comunicación
activa.
o Desventajas: Los equipos de conmutación intermedios, necesitan mayor capacidad
y velocidad para determinar la ruta adecuada que tomara cada paquete. Si un
paquete toma mucho tiempo en llegar a su destinatario, el receptor no enviara que
el paquete fue entregado, por lo que el emisor enviara nuevamente ese paquete
pudiendo ocasionar redundancia de datos.
o Grafica de funcionamiento:
SERVICI
RED TRANSPORTE RED CLIENTE: que d
Servicios ofertados:
Simple interconexión de centros
Red privada
Red privada virtual entre centros d
Agrupación de servicios de voz y
datos de una empresa
Redes de
telecomunicaciones
RED ACCESO :
proporciona servicios
portadores de transporte a
los proveedores de
servicios y a la red.
Tecnologia Acceso
telefónico (voz y datos) y Mediante módems de
Tipos de acceso:
RDSI (ISDN) red digital de cable: voz y datos
servicios integrados
GLOSARIO
CENTRAL TELEFÓNICA: Es un lugar ( puede ser un edificio, un local etc) utilizado por
una empresa operadora de telefonía dónde se alberga el equipo de conmutación y de las
instalaciones necesaria para la operación de las llamadas telefónicas
TELEFONIA POR REDES CATV: esta tecnología permite el acceso a internet de banda
ancha utilizando las redes CATV existentes se pueden dividir la topología en dos partes, la
primera consiste en conectar el abonado por medio de fibra óptica aún nodo zonal y
posteriormente interconectar los nodos zonales con cable coaxial
1. Simplex
2.semiduplex
3.Duplex
Método Simplex:Es aquel en el que una estación siempre actúa como fuente y la otra
siempre como colector.
Bibliografía
[ CITATION Ecu21 \l 3082 ]