La telefonía móvil o
celular básicamente está formada por dos grandes partes: Una red de
comunicaciones (o red de telefonía móvil) y los terminales (o teléfonos
celulares) que permiten el acceso a dicha red.
En 1973, Martin Cooper inventó el primer celular. Como al principio eran tan grandes y caros, solo eran utilizados por los militares y algunas empresas. Para el 1983 eran más pequeños y económicos y podían ser utilizados por el público en general.
El teléfono móvil o celular, fue inventado en 1947 por la empresa norteamericana AT&T, pero no se hizo portátil de manera práctica hasta 1983 cuando Motorola culmina el proyecto DynaTAC 8000X, el que es presentado oficialmente en 1984.
El DynaTAC 8000X pesaba cerca de 1Kg., de 13x1, 75x3, 5 pulgadas, rendía una hora de comunicación y ocho horas en stand-by, con pantalla de LED.
El teléfono celular o móvil, consiste en un dispositivo de comunicación electrónico con las mismas capacidades básicas de un teléfono de línea telefónica convencional. Además de ser portátil es inalámbrico al no requerir cables conductores para su conexión a la red telefónica.
La red de telefonía móvil o celular consiste en un sistema telefónico en el que mediante la combinación de una red de estaciones transmisoras-receptoras de radio (estaciones base) y una serie de centrales telefónicas de conmutación, se posibilita la comunicación entre terminales telefónicos portátiles (teléfonos móviles) o entre terminales portátiles y teléfonos de la red fija tradicional.
Básicamente existen dos tipos de redes de telefonía móvil:
Red de telefonía móvil analógica (TMA). Como su propio nombre indica, en esta red la comunicación se realiza mediante señales vocales analógicas tanto en el tramo radioeléctrico como en el terrestre. En su primera versión funcionó en la banda radioeléctrica de los 450 MHz, trabajando posteriormente en la banda de los 900 MHz. En España la red de telefonía móvil analógica fue retirada de servicio a partir del 31 de diciembre de 2003.
Red de telefonía móvil digital. En esta red la comunicación se realiza mediante señales digitales, lo que permite optimizar tanto el aprovechamiento de las bandas de radiofrecuencia como la calidad de transmisión. Su exponente más significativo en el ámbito público es el estándar GSM y su tercera generación, UMTS.
Funciona en las bandas de 850/900 y 1800/1900 MHz. En 2004 llegó a los 1000 millones de usuarios. Hay otro estándar digital, presente en América y Asia, denominado CDMA. En el ámbito privado y de servicios de emergencias como policía, bomberos y servicios de ambulancias se utilizan los estándares Tetrapol y TErrestrial Trunked RAdio (TETRA) en diferentes bandas de frecuencia.
La evolución del teléfono celular ha permitido disminuir su tamaño y peso, desde ese primer teléfono móvil en 1973 que pesaba 780 gramos, a los actuales más compactos y con mayores prestaciones de servicio. El desarrollo de baterías más pequeñas y de mayor duración, pantallas más nítidas y de colores, la incorporación de software más amigable, hacen del teléfono celular un elemento apreciado en la vida moderna.
El avance de la tecnología ha hecho que estos aparatos incorporen funciones que no hace mucho parecían futuristas, como juegos, reproducción de música MP3, correo electrónico, SMS, agenda electrónica PDA, fotografía digital, navegación por Internet y hasta TV digital. Las compañías operadoras de telefonía celular ya están pensando nuevas aplicaciones para este pequeño aparato que nos acompaña a todas partes. Algunas de esas ideas son: medio de pago, localizador e identificador de personas.
Primera generación de los teléfonos celulares
El 3 de abril de 1973, Martín Cooper directivo de Motorola realizó la primera llamada desde
un teléfono móvil del proyecto DynaTAC 8000Xdesde una calle de Nueva York. Precisamente a su mayor rival en el sector de
telefonía: Joel Engel, de los Bell Labs de AT&T.
El DynaTAC 8000X es presentado oficialmente
en 1984, año en que se empezó a comercializar. El teléfono pesaba cerca de
1 kg, tenía un tamaño de 33.02 x 4,445 x 8,89 centímetros y su batería
duraba una hora de comunicación o una jornada laboral (ocho horas) en espera,
con pantalla led.
Ameritech Mobile
Communications, LLC fue la primera empresa en los EE.UU. en proporcionar
servicio de telefonía móvil al público general.
En 1981 el fabricante Ericsson lanza el
sistema NMT 450 (Nordic Mobile Telephony 450 MHz).
Este sistema seguía utilizando canales de radio analógicos (frecuencias en
torno a 450 MHz) con modulación en frecuencia (FM).
Era el primer sistema del mundo de telefonía móvil tal como se entiende hasta
hoy en día.
Los equipos 1G pueden parecer algo aparatosos
para los estándares actuales pero fueron un gran avance para su época, ya que
podían ser trasladados y utilizados por una única persona.
En 1986,
Ericsson modernizó el sistema, llevándolo hasta el nivel NMT 900. Esta nueva
versión funcionaba prácticamente igual que la anterior pero a frecuencias
superiores (del orden de 900 MHz). Esto posibilitó dar servicio a un mayor
número de usuarios y avanzar en la portabilidad de los terminales.
Además del sistema NMT, en los 80 se
desarrollaron otros sistemas de telefonía móvil tales como: AMPS (Advanced
Mobile Phone System) en EE. UU. y TACS (Total
Access Comunication System).
El sistema TACS se utilizó en España con el
nombre comercial de MoviLine. Estuvo en servicio hasta su extinción en 2003.
Segunda generación de los teléfonos celulares
En la
década de 1990 nace la segunda generación, que utiliza sistemas como GSM,
IS-136, iDEN e IS-95. Las frecuencias utilizadas en Europa fueron de 900 y 1800
MHz.
El
desarrollo de esta generación tiene como piedra angular la digitalización de
las comunicaciones. Las comunicaciones digitales ofrecen una mejor calidad de
voz que las analógicas, además se aumenta el nivel de seguridad y se simplifica
la fabricación del Terminal (con la reducción de costos que ello conlleva). En
esta época nacen varios estándares de comunicaciones móviles: D-AMPS(EE.
UU.), Personal Digital Cellular (Japón), cdmaOne (EE.
UU. y Asia) y GSM.
Muchas
operadoras telefónicas móviles implementaron Acceso múltiple por división de
tiempo (TDMA)
y Acceso múltiple por división de
código (CDMA) sobre las redes Amps existentes
convirtiéndolas así en redes D-AMPS. Esto trajo como ventaja para estas empresas poder
lograr una migración de señal analógica a señal digital sin
tener que cambiar elementos como antenas,
torres, cableado, etc. Inclusive, esta información digital se transmitía sobre
los mismos canales (y por ende, frecuencias de radio) ya existentes y en uso
por la red analógica. La gran diferencia es que con la tecnología digital se
hizo posible hacer Multiplexion, tal que en un canal antes destinado a transmitir
una sola conversación a la vez se hizo posible transmitir varias conversaciones
de manera simultánea, incrementando así la capacidad operativa y el número de
usuarios que podían hacer uso de la red en una misma celda en un momento dado.
El
estándar que ha universalizado la telefonía móvil ha sido el GSM (Global System
for Mobile communications). Se trata de un estándar europeo nacido de los
siguientes principios:
Buena
calidad de voz (gracias al procesado digital).
Itinerancia
(Roaming).
Deseo
de implantación internacional.
Terminales
realmente portátiles (de reducido peso y tamaño) a un precio accesible.
Compatibilidad
con la RDSI (Red Digital de Servicios Integrados).
Instauración
de un mercado competitivo con multitud de operadores y fabricantes.
El
GSM fue el estándar por mucho tiempo, sin embargo empezó a ser insuficiente
debido a que ofrecía un servicio de voz o datos a baja velocidad (9.6 kbit/s) y el mercado
empezaba a requerir servicios multimedia que hacían necesario un aumento de la
capacidad de transferencia de datos del sistema. Es en este momento cuando se
empieza a gestar la idea de 3G, pero como la tecnología CDMA no estaba lo
suficientemente desarrollada se optó por implementar una velocidad intermedia
denominada 2.5G.
Generación 2.5G de los teléfonos celulares
Dado
que la tecnología de 2G fue incrementada a 2.5G, en la cual se incluyen nuevos
servicios como EMS y MMS:
EMS
es el servicio de mensajería mejorado, permite la inclusión de melodías e
iconos dentro del mensaje basándose en los sms; un EMS equivale a 3 o 4 sms.
MMS
(Sistema de Mensajería Multimedia) Este tipo de mensajes se envían
mediante GPRS y
permite la inserción de imágenes, sonidos, videos y texto. Un MMS se envía en
forma de diapositiva, la cual cada plantilla solo puede contener un archivo de
cada tipo aceptado, es decir, solo puede contener una imagen, un sonido y un
texto en cada plantilla, si se desea agregar más de estos tendría que agregarse
otra plantilla. Cabe mencionar que no es posible enviar un vídeo de más de 15
segundos de duración.
Para
poder prestar estos nuevos servicios se hizo necesaria una mayor velocidad de
transferencia de datos, que se hizo realidad con las tecnologías GPRS y EDGE.
GPRS
(General Packet Radio Service) permite velocidades de datos desde 59 kb/s hasta
120 kb/s.
EDGE
(Enhanced Data rates for GSM Evolution) permite velocidades de datos hasta 384
kb/s.
Tercera generación de los teléfonos celulares
3G
nace de la necesidad de aumentar la capacidad de transmisión de datos para
poder ofrecer servicios como la conexión a Internet desde el móvil, la
videoconferencia, la televisión y la descarga de archivos. En este momento el
desarrollo tecnológico ya posibilita un sistema totalmente nuevo: UMTS (Universal
Mobile Telecommunications System).
UMTS
utiliza la tecnología CDMA,
lo cual le hace alcanzar velocidades realmente elevadas (de 144 kb/s hasta
7.2 Mb/s,
según las condiciones del terreno).
Cuarta generación de los teléfonos celulares
La
generación 4, o 4G, es la evolución tecnológica que ofrece al usuario de
telefonía móvil, internet con más rapidez un mayor ancho de banda que permite,
entre muchas otras cosas, la recepción de televisión en alta definición. Como
ejemplo, podríamos citar al concept
mobile Nokia Morph.
Hoy
en día, existe un sistema de este nivel, operando con efectividad sólo con
algunas compañías de EEUU, llamado LTE. Por otro lado, cabe la posibilidad de
fabricar, uno mismo, teléfonos móviles utilizando: Arduino.
Quinta generación de los teléfonos celulares
La
generación 5G se considera la sucesora de la tecnología 4G y se encuentra
actualmente en fase de desarrollo. En 2014 Huawei anunció un acuerdo con la
operadora rusa Megafon para desarrollar en pruebas redes 5G, al igual que
Samsung junto con la operadora coreana SK Telecom y Ericsson con la operadora
rusa MTS.
La
Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT) reveló en febrero 2017
especificaciones sobre la tecnología 5G, como velocidades de 20 Gbps de descarga
y 10 Gbps de subida, y la previsión de su estandarización proyectada para 2020.
Además del incremento en la velocidad de conexión, la red 5G buscará optimizar
e integrar su tecnología con IoT. Red 5G.
¿Quien invento el teléfono celular?
El Dr. Martin
Cooper es la persona a la que se le atribuye haber inventado el teléfono
celular moderno y hacer la primera llamada en la ciudad de Nueva York, Nueva
York en abril de 1973. Una invención relacionada es el teléfono de la radio de
la cueva inventado por Nathan Stubblefield que fue galardonado una patente para
la idea a principios del siglo XX (1908). Como su trabajo no proporciona la
tecnología que respalda a los teléfonos celulares modernos, no se le reconoce
el mérito de haber inventado el teléfono celular.
Martin Cooper,
apodado Marty Cooper (nacido el 26 de diciembre de 1928, Chicago, Illinois, EE.
UU.), Ingeniero estadounidense que dirigió el equipo que en 1972-73 construyó
el primer teléfono celular móvil y realizó la primera llamada de teléfono
celular. Él es ampliamente considerado como el padre del teléfono celular.
Cooper se graduó
del Instituto de Tecnología de Illinois (IIT) en Chicago con una licenciatura
en ingeniería eléctrica (1950). Se unió a la Marina de los EE. UU. Y sirvió
durante la Guerra de Corea. Después de la guerra, se unió a Teletype
Corporation, y en 1954 comenzó a trabajar en Motorola. Obtuvo una maestría en
ingeniería eléctrica de IIT (1957). En Motorola, Cooper trabajó en muchos
proyectos relacionados con las comunicaciones inalámbricas, como el primer
sistema de semáforos controlado por radio, que patentó en 1960, y las primeras
radios de policía portátiles, que se introdujeron en 1967. Más tarde se
desempeñó como vicepresidente y director de investigación y desarrollo
(1978-83) para la compañía.
La American
Telephone & Telegraph Company (AT & T) introdujo teléfonos móviles en
1946. Sin embargo, en un área determinada solo estaban disponibles 11 o 12
canales, por lo que los usuarios a menudo tenían que esperar para usar el
sistema. Otra debilidad de los primeros teléfonos móviles fue que la gran
cantidad de energía necesaria para ejecutarlos solo podía ser suministrada por
baterías de automóviles. Por lo tanto, no había teléfonos verdaderamente
portátiles, sino solo teléfonos móviles.
En 1947, los
ingenieros de AT & T Bell Laboratories, W. Rae Young y Douglas H. Ring,
demostraron que se podían agregar más usuarios móviles al dividir una gran área
en muchas celdas más pequeñas, pero eso requería más cobertura de frecuencia de
la que estaba disponible en ese momento.
Sin embargo, en 1968, la Comisión
Federal de Comunicaciones de EE. UU. (FCC) solicitó a AT & T un plan para
emplear una porción poco utilizada de la banda de televisión UHF (frecuencia
ultra alta). AT & T propuso una arquitectura celular para expandir su
servicio de telefonía para automóviles.
Motorola no quería
que AT & T tuviera el monopolio de los teléfonos celulares y temía el final
de su negocio móvil. Cooper fue colocado a cargo del proyecto urgente para
desarrollar un teléfono celular. Pensó que el teléfono celular no debería estar
encadenado al automóvil, sino que debería ser portátil. El resultado, el
teléfono DynaTAC (cobertura de área total adaptable dinámica), tenía 23 cm (9
pulgadas) de alto y pesaba 1.1 kg (2.5 libras). Permitió 35 minutos de
conversación antes de que la batería se agotara.
El 3 de abril de
1973, Cooper presentó el teléfono DynaTAC en una conferencia de prensa en la
ciudad de Nueva York. Para asegurarse de que funcionó antes de la conferencia
de prensa, hizo la primera llamada pública de telefonía móvil, para diseñar
Joel Engel, jefe del proyecto rival de AT & T, y se regodeó de que estaba
llamando desde un teléfono celular portátil.
En 1983, después de
años de desarrollo, Motorola presentó el primer teléfono móvil portátil para
los consumidores, el DynaTAC 8000x. A pesar de su precio de $ 3,995, el
teléfono fue un éxito. Ese mismo año, Cooper abandonó Motorola y fundó Cellular
Business Systems, Inc. (CBSI), que se convirtió en la compañía líder en la
facturación de servicios de telefonía celular. En 1986, él y sus socios
vendieron CBSI a Cincinnati Bell por $ 23 millones, y él y su esposa, Arlene
Harris, fundaron Dyna, LLC. Dyna sirvió como una organización central desde la
cual lanzaron otras compañías, como ArrayComm (1996), que desarrolló software
para sistemas inalámbricos, y GreatCall (2006), que proporcionó servicio
inalámbrico para el Jitterbug, un teléfono celular con características simples
destinadas para el mayor. Cooper recibió el Premio Charles Stark Draper de la
Academia Nacional de Ingeniería en 2013.
Martin Cooper puede
no ser un nombre famoso, pero su invento es conocido por más de la mitad de la
población mundial que cuenta con un teléfono celular.
El concepto de un
teléfono de mano estaba en su cerebro cuando era niño y, con la ayuda de un
equipo de Motorola, el primer auricular de telefonía móvil nació en 1973.
Pesaba más de dos kilos.
Cuando, parado en
una calle de Nueva York, realizó su primera llamada telefónica desde un
prototipo de celular, no podría haber sido capaz de concebir el éxito que
alcanzaría su invento.
Hoy en día la
industria de telecomunicaciones móviles se ha extendido a lo largo de todo el
globo, desarrollando una gran colección de tecnologías para celulares.
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