Consecución de una Nueva Generación de Comunicaciones Personales

Características de los Sistemas Celulares Digitales

Una red celular consiste en un conjunto de estaciones de baja potencia, cada una de las cuales da cobertura a una zona relativamente pequeña (célula); este entramado proporciona una cobertura continua por toda una zona determinada. La primera red de comunicaciones móviles celulares analógicas fue lanzada en Europa en 1981, y la primera red celular digital, basada en el GSM, fue inaugurada en 1992, 11 años más tarde. Si bien las redes analógicas no han caído en desuso, el porvenir pertenece a los sistemas digitales tales como el GSM, D-AMPS, PDC o CDMA.

Global System for Mobile Communications (GSM): GSM es un estándar paneuropeo y ofrece a los operadores la lucrativa característica adicional de la cobertura internacional. Se han desplegado redes del GSM por toda la Europa Occidental, y están ganando terreno rápidamente en la Europa Oriental y la antigua Unión Soviética. También se han instalado en Australia, Hong Kong y la India, y se están evaluando o adoptando en la mayoría de los países del área Asia-Pacífico. En China, el GSM está saliendo como la tecnología celular digital preferida. Unos 8 millones de abonados en 86 países utilizan ya teléfonos móviles digitales basados en el sistema GSM, lo cual representa un 90% de todos los clientes que utilizan sistemas celulares digitales.

Digital Advanced Mobile Phone Service (D-AMPS): Este sistema celular digital estadounidense (también denominado Time División Multiple Access -TDMA) ha sido desarrollado a partir de la tecnología celular analógica AMPS. Se ha instalado en el Canadá, América del Sur, el área Asia-Pacífico y la antigua Unión Soviética. AT&T ha elegido la tecnología TDMA, al tiempo que Pacific Bell Mobile Services ha optado por GMS.

Personal Digital Cellular (PDC): El Japón ha desarrollado su propio sistema digital, el cual no ha sido acogido fuera del país. El sistema PDC ofrece una variedad de servicios además de la velocidad y alta calidad (facsímile de alta velocidad, transmisión por módem a velocidades de hasta 9,6 kbps), y atiende las necesidades de las categorías de servicios suplementarios definidas por la Unión Internacional de Telecomunicaciones.

Code Division Multiple Access (CDMA): Esta tecnología de transmisión promete ser el último grito en sistemas celulares digitales. Mejora la calidad de las comunicaciones vocales y brinda una capacidad aun mayor que la de los sistemas digitales existentes. La tecnología todavía no está perfeccionada y tiene que demostrar su idoneidad en una red comercial; hasta la fecha Korea del Sur es el único país en adoptarla para su sistema celular digital. La superior capacidad del sistema CDMA lo hace una opción más verosímil para llevar el gran volumen de tráfico entre el hogar y el despacho, atendido actualmente por los sistemas fijos. Se ha adoptado el CDMA como la tecnología preferida de un número de consorcios estadounidenses que prevén ofrecer servicios de comunicaciones personales en EE.UU., entre ellos Sprint Telecommunications Venture, GTE Mobilnet y PCS Primeco (que comprende Nynex, Bell Atlantic, US West y AirTouch Communications).

Tecnología de punta

Como primer paso, se han introducido los sistemas celulares digitales en muchos países en base a la ventaja que ofrecen en términos de capacidad y adaptabilidad para la incorporación de nuevos servicios. Las metas principales de las tecnologías digitales de la segunda generación eran aprovechar mejor la capacidad de los espectros disponibles, y preparar para características y servicios (no vocales) nuevos. En la transmisión celular analógica, la señal vocal se transmite en una onda continua, al tiempo que en las comunicaciones celulares digitales se transmite en ráfagas cortas y temporizadas. Durante las pausas en una conversación, pueden intercalarse las ráfagas de otra. Esto significa que la tecnología celular digital tiene mucha más capacidad que sus homólogas analógicas. Ofrece plazos de puesta en servicio más cortos, una mayor nitidez acústica y utiliza las técnicas de la codificación para asegurar comunicaciones más seguras.

La segunda generación pretendía aprovechar mejor la capacidad de los espectros disponibles, y preparar para las características no vocales

El afán del cambio ha sido generado en parte por la tecnología y en parte por el sector de la oferta. Los impulsores principales de la tecnología celular digital son muy similares en todo el mundo; no obstante, la madurez del mercado influirá en el impacto de estas fuerzas motrices. Factores que afectan la madurez del mercado incluyen la demanda acumulada de la movilidad como consecuencia de los cambios societales y en las prácticas laborales; el expedito despliegue de las tecnologías celulares, así reduciendo las listas de espera de las Redes Telefónicas Conmutadas Públicas "fijas" (PSTN); la competencia; la reducción de los precios al cliente en cuanto a aparatos y tarifas; una mejor cobertura y calidad de los sistemas celulares; canales de distribución más amplios; nuevas características de mayor rentabilidad tales como la autonomía geográfica (desplazamiento de una zona geográfica a otra sin perder el enlace de comunicación); aparatos móviles dotados de visualización de datos o grabación de recados. Al buscar liberalizar las comunicaciones móviles, los gobiernos y los reguladores fomentan la demanda de estas nuevas características de mayor rentabilidad de las telecomunicaciones.

La madurez del mercado influirá en el impacto de las fuerzas motrices del cambio

La interoperabilidad necesita estándares

Los estándares son la clave de una aceptación masiva de las nuevas tecnologías. Las cuatro familias principales de los estándares celulares digitales que vemos hoy son el Global System for Mobile Communications (GSM), el Digital Advanced Mobile Phone Service (D-AMPS), el Personal Digital Cellular (PDC) y Code Division Multiple Access (CDMA) (ver el recuadro). Se han desarrollado tales estándares para conseguir la interoperabilidad entre los países. No obstante, no están integrados del todo con las redes fijas, y las redes europeas no son compatibles con los estándares que se están elaborando en el Japón y EE.UU. Para adelantar el desarrollo de las comunicaciones personales, tiene que considerarse la cuestión de combinar las tecnologías tanto terrestres como de satélite, tales como el Teléfono Inalámbrico Europeo Digital (DECT) y el GSM. Con respecto a los sistemas de la segunda generación para la comunicación comercial, observamos una evolución hacia la integración de los sistemas de voz y de datos. A través de las tecnologías digitales inalámbricas tales como DECT, pueden ofrecerse servicios móviles multilínea. Sin embargo, para el transporte de datos a través de las Redes de Area Local (LAN), se necesitará mucha más capacidad de anchura de banda y de transmisión. Los sistemas de la próxima generación podrán acometer adecuadamente estos problemas, facilitando las aplicaciones móviles de banda ancha tales como el vídeo inalámbrico.

Los estándares son la clave de una aceptación masiva de las nuevas tecnologías

El reto global

El movimiento hacia las comunicaciones personales ubicuas también es evidente en el número de consorcios que compiten por establecer sistemas basados en el uso de satélites para establecer comunicaciones personales económicas a través del mundo. Entre ellos hay Iridium, encabezado por Motorola, ICO Global Communications y establecido por Inmarsat, y Globalstar encabezado por Loral y Odyssey, liderado por TRW. En general aseguran que el servicio estará disponible mundialmente. Los sistemas proporcionarán los servicios básicos, a disposición de todos los usuarios, más unos servicios complementarios y opcionales. Pero en el mundo de hoy, las posibilidades de las comunicaciones móviles son limitadas. Hay islas de cobertura que no permiten más que una autonomía limitada. La multitud de sistemas operativos, en algunos casos, está conduciendo a una interoperabilidad decreciente, y la cobertura dentro de los edificios y en las zonas rurales sigue siendo un problema.

Los teléfonos celulares seguirán siendo el espinazo del mundo de las comunicaciones inalámbricas, pero se dispone, o se dispondrá próximamente, de las siguientes opciones para las comunicaciones móviles, para complementar el mercado:

* El satélite es la solución más rentable para los espacios grandes de baja densidad de población. También es un elemento esencial de la autonomía global, debido a las grandes diferencias regionales que existen entre los diversos sistemas celulares.

* Las técnicas inalámbricas son una solución rentable para una cobertura limitada de los entornos de alta densidad de población y dentro de los edificios.

* Se pueden actualizar las redes fijas para cubrir las necesidades de las Telecomunicaciones Personales Universales (UPT), las cuales permitirán a los usuarios recibir y efectuar llamadas usando un número personal en cualquier punto de acceso.

El camino hacia la tercera generación

Los sistemas de la tercera generación de comunicación móvil pretenden integrar todos los diferentes servicios y tecnologías mencionados anteriormente (inalámbricos, PCS, celulares, de satélite) y prestar un servicio competitivo (voz, datos, vídeo, multimedia) compatible con los desarrollos tecnológicos que tienen lugar dentro de las redes de telecomunicaciones fijas.

Los sistemas de la próxima generación tratarán una amplia gama de anchuras de banda, y servicios integrados

A nivel mundial, la labor realizada en el seno de la Unión Internacional de Telecomunicaciones (ITU) ha contribuido a la definición del FPLMTS/IMT2000. En Europa, la I + D de la tercera generación, denominada UMTS, está coordinada por el Grupo de Comunicaciones Móviles del Instituto Europeo para las Normas de Telecomunicación (ETSI). El trabajo de UMTS está dirigido hacia el ideal de la cobertura ubicua y el acceso universal. El terminal multimodo ideal poseería las siguientes características:

* tener un precio de venta, peso y tamaño similares a los de los terminales unimodales;

* atender un número de llamada único sea cual fuere la red hospedante;

* permitir el desplazamiento del terminal por diferentes redes de acceso;

* permitir al usuario disfrutar en todas partes del mismo perfil de servicio personal;

* conmutarse automáticamente al mejor radioacceso disponible localmente para los servicios deseados (según los criterios del usuario);

* permitir al usuario emplear los mismos procedimientos de llamada, movilidad y administración del servicio, independientemente de la tecnología de acceso.

En el Japón, NTT DoCoMo va a acometer el sistema de la próxima generación, encaminada a implantar los sistemas móviles personales y de multimedia, en dos frentes: actualizar el telesistema actual, Personal Digital Cellular (PDC) y desarrollar un sistema totalmente nuevo (de la tercera generación, denominado FPLMTS). En el Japón, el ritmo de aumento de los sistemas de comunicación celulares en el ejercicio 1994-95 superó el 100%, con aproximadamente 7,48 millones de abonados celulares al 30 de noviembre de 1995, de los que 1.730.000 se habían incorporado al servicio durante los cuatro meses anteriores. El aumento de la demanda coincide con el lanzamiento de los servicios PHS el 1 de julio. A finales de noviembre, había 485.000 clientes de PHS en el Japón, con tres redes PHS en funcionamiento. Por ahora, estos dos sistemas evolucionan independientemente. En cuanto a las tecnologías de la red, los sistemas de la segunda generación (PHS inalámbrico digital y PDC celular digital) se convertirán en los sistemas FPLMTS de la tercera generación.

El Japón está enfocándose en el desarrollo de un sistema de la tercera generación denominado FPLMTS

Los próximos objetivos del sistema PDC consisten en lograr una capacidad muy ampliada y proporcionar nuevos servicios. Según M.Kuramoto (NTT Mobile Communications Network Inc., Telecom 1995), durante los próximos años es posible que el sistema PDC será el primer sistema de comunicaciones móviles del Japón. Se estima que para el año 2000 el número de abonados rondará los 10 millones. En cuanto al FPLMTS, son necesarias más tecnologías de radiotransmisión que sean flexibles y capaces de aprovechar al máximo la capacidad de los espectros, a fin de prestar los servicios multimedia, y facilitar la coexistencia de las macrocélulas y las microcélulas.

A fin de llevar a efecto el sistema de telecomunicaciones definitivo, descrito en palabras clave tales como "personalización" "multimedia móvil" y "sistema inteligente", se precisa que se desarrollen muchas tecnologías avanzadas: el Teléfono Portátil Ultracompacto con Baja Disipación de Potencia; el Terminal Móvil Multimedia; la Antena Multihaz; la Utilización Eficiente del Espectro; el Servicio Integrado para Voz, Vídeo y Datos; la Infraestructura Transparente para cualquier Medio (Modo Asíncrono de Transferencia ATM etc.); la Red Móvil Inteligente; el Tratamiento Inteligente Artificial, etc. Se están desarrollando soluciones técnicas, como por ejemplo el ATM móvil; el problema principal de la técnica ATM es el retraso en la transmisión a bajo régimen de bits, tal como la comunicación verbal. Por lo tanto se está desarrollando una nueva configuración de células móviles en ATM que dirige las señales vocales de diferentes llamadas dirigidas al mismo destino a la misma célula ATM de una manera simultánea estadística (puede leerse más sobre el ATM en la edición 00 del Informe IPTS, Diciembre 1995).

Para conseguir las prestaciones prometidas para los sistemas de la tercera generación, se precisará el desarrollo de muchas tecnologías nuevas

El marco de la infraestructura mundial de las telecomunicaciones

Tres tendencias - la Globalización, la Liberalización y la Convergencia - están reformando el rendimiento de las infraestructuras de telecomunicaciones nacionales en mercados específicos y a través de la economía mundial. Estas tendencias se manifestarán como las fuerzas motrices de la industria a nivel local que afectan la estructura de costes y la competitividad de determinados operadores. A nivel mundial, estas tendencias influirán en los efectos relativos del rendimiento y la competitividad sobre los operadores nacionales y la Infraestructura Global de Información.

Las telecomunicaciones y la Tecnología Informática (IT) se definen cada vez más en términos de la interoperabilidad. Hacer frente a las expectativas de los clientes a medida que van trascendiendo el tiempo y el espacio se convertirá en una atracción y un reto para los proveedores de servicios en todo el mundo. Tanto en la industria de las telecomunicaciones como en la IT, entidades mercantiles tales como el Acuerdo de Libre Comercio de América del Norte (NAFTA), la UE y la Cooperación Económica deAsia-Pacífico (APEC) fomentan y aceleran el desmantelamiento de las barreras al ingreso y el tráfico comercial. También promocionan una estandarización y una implantación rápidas para propiciar la formación de mercados comunes regionales. No obstante, hay tres enfoques distintos en la industria de las telecomunicaciones móviles terrestres para conseguir sus objetivos: un sistema ETSI común para una vasta región multinacional en Europa; un sistema nacional común, homologado por una mayoría de los miembros industriales en el Japón, más algunos países extranjeros (el PHS japonés ya es uno de los sistemas normalizados de la ITU): y no un solo estándar, sino una libre competencia entre muchos sistemas culminando en el reconocimiento de uno de ellos como el estándar de facto en EE.UU.

Hay tres enfoques diferentes a la estandarización: un estándar común para Europa, otro específico para el Japón, y una multitud de sistemas competitivos en EE.UU.

La iniciativa europa de desarrollar el UMTS se ve pues como parte de una política para proporcionar un servicio de comunicaciones personales integrado, avanzado, transparente y totalmente interoperable a través del continente. UMTS aporta el componente inalámbrico de este servicio. Cuestiones de la revolución, evolución o migración del sistema no solamente son problemas técnicos sino también elementos de una política de telecomunicaciones estratégica europea a largo plazo.

A escala mundial, la estandarización del UMTS está vinculada al desarrollo del FPLMTS, aun cuando éste esté sometido a la influencia de diversas condiciones comerciales y fuerzas dinamizadoras económicas. Acontecimientos en EE.UU. relacionados con la subasta de los radioespectros para el PCS conducirán al rápido despliegue de una variedad de normas. Esto provocará inevitablemente un retraso en la introducción de la nueva tecnología para FPLMTS en EE.UU. Los sistemas japoneses fueron concebidos exclusivamente para las operaciones de servicio nacionales. Si se contempla su utilización en el extranjero, tendrán que modificarse parcialmente. El logro del ETSI de la estandarización multinacional y regional es una solución loable. Con la experiencia del muy logrado servicio móvil digital, GSM ha servido de patrón de aprendizaje central para la industria europea de telecomunicaciones y para las entidades reguladoras y de normalización dentro de Europa. No cabe duda de que la definición e implantación de los sistemas móviles de la tercera generación constituye un gran reto a la organización de los programas de I + D, en cuanto a la industria de telecomunicaciones y las entidades reguladoras y de normalización dentro de la UE. El desenlace de este proceso es de suma importancia para la industria europa de telecomunicaciones.

Palabras clave:

Sistemas de Telecomunicaciones Móviles, Sistemas Celulares Digitales, Tecnología Informática

Referencias:

* Ponencias, Telecom 95: 7th World Telecommunications Forum - Technology Summit, Tomo 1,2. Organizado por la ITU, 3-11 de octubre de 1995, Ginebra.

* Survey on Mobile Communications, Financial Times, lunes, 27 de noviembre de 1995.

* La 2a edición anual de la Global Mobile & Mobile Satellite Conference 1995 - Conference Proceedings.

Organizada por CMP Publications International, Corp., Noviembre de 1995, Bruselas.

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