Aplicacion de las telecomunicaciónes
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UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DEL ESTADO DE ZACATECAS UNIDAD ACADÉMICA DE PINOS APLICACIÓN DE LAS TELECOMUNICACIÓNES SISTEMAS DE TELECOMUNICACIÓNES ELEMENTOS, FUNCIONAMIENTO, CARACTERISTICAS, DIAGRAMAS E ILUSTRACIONES DE: SISTEMAS DE COMUNICACION POR FIBRA ÓPTICA MICROONDAS RADIOFRECUENCIA SATELITES TELEFONIA CELULAR CARLOS EDUARDO SÁNCHEZ MARTÍNEZ
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UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DEL ESTADO DE ZACATECAS
UNIDAD ACADÉMICA DE PINOS
APLICACIÓN DE LAS TELECOMUNICACIÓNES
SISTEMAS DE TELECOMUNICACIÓNES
ELEMENTOS, FUNCIONAMIENTO, CARACTERISTICAS,DIAGRAMAS E ILUSTRACIONES DE:
SISTEMAS DE COMUNICACION POR FIBRA ÓPTICA
MICROONDAS
RADIOFRECUENCIA
SATELITES
TELEFONIA CELULAR
CARLOS EDUARDO SÁNCHEZ MARTÍNEZ
LA FIBRA ÓPTICA
Los sistemas de comunicación por fibra óptica utilizan laenergía luminosa como soporte. Presentan un conjuntoimportante de ventajas sobre otros soportes utilizados en latransmisión de señales analógicas y digitales. Entre ellas están:
- Gran ancho de banda, lo que permite la transmisión de ungran volumen de información.
- Atenuación baja. Permite realizar enlaces de mayor longitudsin necesidad de repetidores. La atenuación depende del tipode fibra óptica y de la longitud de onda utilizada.
- Inmunidad a interferencias electromagnéticas. La fibra ópticaes absolutamente inmune a las radiointerferencias e impulsoselectromagnéticos, presentando un menor índice de errores enla transmisión de señales digitales. Esto es de gran importanciaen aplicaciones de control industrial donde se genera grancantidad de ruido.
- Seguridad y aislamiento eléctrico. En determinadasaplicaciones para ambientes peligrosos (ambientes explosivoso inflamables) o en electromedicina, las fibras ópticas sonimprescindibles debido a la imposibilidad de producir descargaseléctricas o chispas.
- Menor peso y volumen. Comparando las fibras ópticas y loscables coaxiales necesarios para obtener las mismasprestaciones, las primeras ocupan un volumen muy inferior ytienen menor peso.
- Seguridad frente a posibles intervenciones de la línea.Aunque no es imposible ‘pinchar’ una fibra óptica, esto es másdifícil que en otros soportes y normalmente se puede detectarla intervención.
La fibra óptica también presenta algunos inconvenientes queno hay que olvidar. Por ejemplo:
- No hay una estandarización de los productos, lo que planteaproblemas de compatibilidad.
- Las técnicas de empalme son complejas y necesitan deequipos muy caros y personal muy cualificado.
- La instalación de los conectores es compleja y requiere unpersonal con formación adecuada.
- La fibra óptica puede se dañada. Al igual que el cable decobre, la fibra óptica puede ser deteriorada por excavaciones,corrimiento de tierras, vandalismo y accidentes.
Conceptualmente, y en determinados aspectos, un sistema porfibra óptica es similar a un sistema de microondas vía radio.Las principales diferencias son la frecuencia y el medio detransmisión.
FUNDAMENTOS SOBRE FIBRA ÓPTICA.
Una fibra óptica consiste en un filamento transparente llamadonúcleo, cuyo diámetro está entre 8 y 600 micras dependiendodel tipo de fibra óptica, y un revestimiento exterior, ambos decuarzo o plástico, más una cubierta protectora de materialplástico. La luz incidente en un extremo de la fibra se propagapor su interior, sufriendo múltiples reflexiones, y sale por el otroextremo como se indica en la figura.
A las ondas luminosas se las referencia por su longitud deonda, que está relacionada con la frecuencia mediante laexpresión l = c / f donde l es la longitud de onda, c la velocidadde la luz y f es la frecuencia.
Debido a que la longitud de onda de las ondaselectromagnéticas que se propagan (infrarrojo y visible) es muypequeña, el estudio de la propagación en el interior de la fibrapuede efectuarse con el modelo de rayos luminosos y leyes dela óptica geométrica.
Según estas leyes, al incidir un rayo luminoso sobre unasuperficie de separación entre dos medios de distinto índice derefracción (núcleo y revestimiento en una fibra óptica), unaparte del rayo se refleja y otra se refracta. Dependiendo de lasconstantes de refracción de los materiales, existe un ángulomáximo de incidencia de la luz sobre el extremo de la fibra parael cual toda la luz incidente se propaga. Este ángulo se llamaángulo de aceptación y su seno se conoce como aperturanumérica (NA). Cualquier onda que entre con un ángulo mayorque el de aceptación escapará a través del revestimiento.
El concepto de apertura numérica se usa para describir lapotencia colectora de luz de la fibra y para calcular la eficienciade acoplo fuente / fibra. Está definido como:
Como ya hemos dicho, los dispositivos empleados enaplicaciones optoelectrónicas funcionan en la banda óptica delespectro electromagnético. La banda del espectro óptico sedivide en:
- Ultravioleta, con longitudes de onda entre 0,6 y 380 nm(nanómetros).
- Espectro visible.Es la bandaestrecha delespectroelectromagnéticoformada por laslongitudes deonda a las que essensible el ojohumano.Corresponde almargen de longitudes de onda entre 350 y 750 nm.
-Infrarrojo, con longitudes de onda entre 750 nm y 1 mm.
Los sistemas de comunicación óptica utilizan la parte de labanda infrarroja más cercana al espectro visible. La selecciónde la longitud de onda se realiza teniendo en cuenta ladisponibilidad de dispositivos adecuados (emisores, receptores,..) y fibras ópticas con bajas pérdidas.
La atenuación sufrida por una señal luminosa (en función de lalongitud de onda) en el interior de una fibra óptica correspondea la gráfica adjunta.
Actualmente se trabaja en las tres bandas de frecuenciamarcadas en la figura, y que se conocen con el nombre deventanas:
- 1ªventana:850nm
- 2ª ventana 1300 nm
- 3ª ventana 1550 nm
En algunas aplicaciones sencillas de control industrial seutilizan señales dentro del espectro visible, ya que si bien lasfibras presentan mayor atenuación, el hecho de poder detectarposibles fallos por inspección visual es muy iitil para usuarioscarentes de instrumentación.
Tipos de fibra óptica.
Dependiendo del tipo de propagación de la señal Luminosa enel interior de la fibra, estas se clasifican en los siguientesgrupos:
Fibra multimodo de salto de índice.
El guiado de la señal luminosa está causado por la reflexióntotal en la superficie de separación entre el núcleo y elrevestimiento. Señales incidentes con un ángulo cuyo seno seainferior a la apertura numérica, provocan la aparición demultitud de modos (o dicho de forma más intuitiva, de multitudde rayos y ángulos de reflexión) propagándose por el interiorde la fibra (Figura a). Esta es la razón del término multimodopara describir el tipo de fibra.
Este tipo de fibras son las más utilizadas en enlaces dedistancias cortas, hasta 1 km, y su aplicación más importanteestá en las redes locales.
Fibra multimodo de índice gradual.
En este caso el cambio de índice de refracción en el interior dela fibra es gradual, lo que provoca una propagación onduladadel rayo de luz (figura b)
Estas fibras provocan menos modos de propagación que las desalto de índice y son las empleadas hasta 10Km.
Fibras monomodo.
Es el casoconceptualmente mássimple, ya que se trata deuna fibra de salto deíndice pero de undiámetro del núcleo tanpequeño (inferior a 10micras) que solo permitela propagación de unmodo, el fundamental(Figura c). Este tipo defibra el que permite
obtener mayores prestaciones y se usa en enlaces de grandistancia. Estas fibras presentan, no obstante, algunasdesventajas, como la mayor dificultad para inyectar la señalluminosa a la fibra ( apertura numérica típica de 0.1 > ángulode incidencia de 120), mayor sensibilidad a errores mecánicos,malos tratos, empalmes defectuosos, etc.
Generalmente se utilizan las fibras multimodo en la primera ysegunda ventanas, y monomodo en la segunda y terceraventanas.
Emisores y detectores.
Los dispositivos utilizados como emisores y detectores deradiación luminosa en los sistemas de comunicaciones ópticasson el láser de semiconductores (diodo láser) y el LED (diodoelectroluminiscente). Ningún otro tipo de fuente óptica puedemodularse directamente a las altas velocidades de transmisiónrequeridas, con tan baja excitación y tan baja salida. En funcióndel sistema, escogemos uno u otro. El láser ofrece mejorrendimiento en anchos de banda grandes y largos alcances.Para anchos de banda menores y cortas distancias se sueleescoger el LED, pues tanto el circuito de ataque como el decontrol son más sencillos.
Los componentes utilizados para emitir luz en la ventana de los850 nm,son galio (Ga), aluminio (Al) y arsénico (As); siagregamos indio (In) y fósforo (P) podemos emitir en lasventanas de los 1300 y 1500 nm.
Emisores.
LED
El proceso de generación de luz en un LED se basa en elefecto de ectroluminiscencia.
En un LED la luz se emite según los 3600 que corresponden auna radiación esférica, pero en la práctica, esto queda limitadopor la construcción metálica del diodo, la reflexión en elmaterial utilizado y la absorción en el metal semiconductor.
Un ancho de banda típico de un LED es de 200 MHz, conrendimientos de 50 mW/mA. Los LED presentan un espectro deemisión más ancho que los láser. Un LED de 850 nm. tiene unancho entre 30 y 50 nm.
DIODO LÁSER
El proceso de generación de luz en un diodo láser es similar aldel LED, pero con un volumen de generación menor y una altaconcentración de portadores inyectados. Se consigue así unaelevada ganancia óptica y un espectro de emisión muyestrecho que da lugar a luz coherente.
La luz de este tipo de láser puede acoplarse fácilmente va unafibra multimodo juntando simplemente a tope un extremo de laraya del láser contra el extremo del núcleo de la fibra, que tieneun diámetro mucho mayor. También puede acoplarse a unafibra monomodo.
Detectores
Básicamente el detector es un dispositivo que convierte fotonesen electrones. Los fotodetectores utilizados en lascomunicaciones ópticas son el fotoconductor, el diodo PIN y el
fotodiodo de avalancha (APD). La mayor parte de sistemasinstalados usan diodos PIN.
PIN
El fotodiodo PIN es el detector mas utilizada en los sistemas decomunicación óptica. Es relativamente fácil de fabricar,altamente fiable, tiene bajo ruido y es compatible con circuitosamplificadores de tensión. Además es sensible a un gran anchode banda debido a que no tiene mecanismo de ganancia.
El diodo PIN se compone básicamente de unas zonas p y naltamente conductoras junto a una zona intrínseca pococonductiva. Los fotones entran en la zona intrínseca generandopares electrón-hueco. El diodo se polariza inversamente paraacelerar las cargas presentes en esta zona intrínseca, que sedirigen a los electrodos, donde aparecen como corriente. Elproceso es rápido y eficiente. Como no hay mecanismo deganancia, la máxima eficiencia es la unidad y el productoganancia por ancho de banda coincide con ésta última.
APD
Los APD también son diodos polarizados en inversa, pero eneste caso las tensiones inversas son elevadas, originando unfuerte campo eléctrico que acelera los portadores generados,de manera que estos colisionan con otros átomos delsemiconductor y generan mas pares electrón-hueco. Estaionización por impacto determina la ganancia de avalancha.
La ganancia de un APD tiene influencia sobre el ancho debanda. El máximo ancho de banda se da para ganancia 1. Conganancias mas elevadas, el ancho de banda se reduce debidoal tiempo necesario para que se forme la fotoavalancha.
ELEMENTOS EN UN SISTEMA DE FIBRA ÓPTICA.
Estos sistemas están compuestos por un transmisor, cuyamisión es la de convertir la señal eléctrica en señal ópticasusceptible de ser enviada a través de una fibra óptica. En elextremo opuesto de la fibra óptica se encuentra el receptor,cuya misión es la de convertir la señal óptica en señal eléctricanuevamente.
El transmisor puede emplear un LED o un diodo láser comoelemento de salida. A este elementos se los denominaconversores electro-ópticos(E/O).
El receptor consiste en un diodo PIN o un APD, que se acoplaa la fibra óptica. Se le denomina convertidor opto-electrónico(O/E).
El tipo de modulación utilizado es el de amplitud, modulando laintensidad de luz
generada por el emisor. Las no linealidades de los emisores yreceptores al convertir las señales eléctricas a ópticas yviceversa, así como las fuentes de ruido que se sobreponen ala señal en los sistemas típicos de fibra óptica hacen que estesistema sea especialmente apropiado para la transmisión de
señalesdigitales,que
corresponde a los estados de encendido-apagado del emisor.No obstante también es posible transmitir señales analógicas.
Otros tipos de modulación, como modulación en frecuencia ydemás sistemas coherentes están en fase de desarrollo,
debido a la dificultad de obtener señales luminosasespectralmente puras y que al mismo tiempo puedan sermoduladas en frecuencia.
La señal óptica que se propaga a través de la fibra óptica sedegrada por la atenuación y restricción de la anchura de bandade la fibra, y entonces, es preciso regenerar la señaltransmitida. El mejor método es tratar la señal en formaeléctrica. Por lo tanto, Los conversores E/O y O/E soncomponentes indispensables en un repetidor óptico. Elamplificador e igualador de la señal eléctrica son similares a losde los sistemas de transmisión convencionales.
TECNOLOGÍA.
La alineación del núcleo de una fibra óptica con las zonasactivas tanto del emisor como del receptor, es un factor muyimportante para maximizar la potencia acoplada. Lo mismo valeen el caso de una interconexión entre fibras. Los núcleosdeben estar perfectamente alineados entre sí para minimizarlas pérdidas. El pequeño diámetro de las fibras hace de estefactor un elemento critico. Se habla de empalmes en el caso deuna interconexión permanente, mientras que los conectoresson conexiones temporales (desconectables). La mayor partede la pérdidas en las interconexiones son debidas adesplazamientos laterales de los ejes de las fibras, malaterminación de los extremos, desalineamientos angulares yreflexiones.
En la técnica de empalme por fusión las fibras se juntan y secalientan hasta el punto de elasticidad, produciendo la fusión.Las pérdidas en un empalme mecánico son de unos 0.5 dBmientras que los empalmes por fusión tienen pérdidas deaproximadamente unos 0.2 dB.
APLICACIONES.
El campo de aplicación de las fibras ópticas es muy amplio yaumenta día a día. Algunas de las aplicaciones másimportantes son:
Telecomunicaciones. En este apartado cabe incluir la red deenlaces y la red de abonado de las administraciones públicasde telefonía. Hay que destacar la importancia de las fibrasópticas en el contexto dela red digital de servicios integrados(RDSI).
Redes locales y comunicación entre ordenadores.
Aplicaciones militares. La seguridad (secreto) que ofrecen lascomunicaciones por fibra óptica, hace que esta tecnología seamuy apetecible en aplicaciones militares.
Enlaces de televisión. Esta especialmente indicada lautilización de fibras ópticas en enlaces de televisión paraaplicaciones de seguridad.
Electromedicina.
Otros. Por su ligereza y alta capacidad de transmisión de datos,son muy útiles cuando el peso es determinante, como porejemplo en aviones y barcos.
Mientras que el precio del cable de cobre aumenta año a año,en los sistemas de fibra óptica la tendencia es a la inversa.Además la investigación en este campo es intensa y haycontinuos progresos. Por eso es previsible que en el futuro laimportancia de la fibra óptica en todos los campos seacreciente.
MICROONDAS
Se denomina microondas a las ondas electromagnéticas;generalmente de entre 300 MHz y 300 GHz, que supone unperíodo de oscilación de 3 ns (3×10−9 s) a 3 ps (3×10−12 s) yuna longitud de onda en el rango de 1 m a 1 mm. Otrasdefiniciones, por ejemplo las de los estándares IEC 60050 yIEEE 100 sitúan su rango de frecuencias entre 1 GHz y 300GHz, es decir, longitudes de onda de entre 30 centímetros a 1milímetro.
El rango de las microondas está incluido en las bandas deradiofrecuencia, concretamente en las de UHF (ultra-highfrequency - frecuencia ultra alta) 0,3-3 GHz, SHF (super-highfrequency - frecuencia súper alta) 3-30 GHz y EHF (extremely-high frequency - frecuencia extremadamente alta) 30-300 GHz.Otras bandas de radiofrecuencia incluyen ondas de menorfrecuencia y mayor longitud de onda que las microondas. Lasmicroondas de mayor frecuencia y menor longitud de onda —en el orden de milímetros— se denominan ondas milimétricas.
La existencia de ondas electromagnéticas, de las cuales lasmicroondas forman parte del espectro de alta frecuencia,
fueron predichas por Maxwell en 1864 a partir de sus famosasEcuaciones de Maxwell. En 1888, Heinrich Rudolf Hertz fue elprimero en demostrar la existencia de ondas electromagnéticasmediante la construcción de un aparato para generar y detectarondas de radiofrecuencia.
Las microondas pueden ser generadas de varias maneras,generalmente divididas en dos categorías: dispositivos deestado sólido y dispositivos basados en tubos de vacío. Losdispositivos de estado sólido para microondas están basadosen semiconductores de silicio o arseniuro de galio, e incluyentransistores de efecto campo (FET), transistores de uniónbipolar (BJT), diodos Gunn y diodos IMPATT. Se handesarrollado versiones especializadas de transistores estándarpara altas velocidades que se usan comúnmente enaplicaciones de microondas.
Los dispositivos basados en tubos de vacío operan teniendo encuenta el movimiento balístico de un electrón en el vacío bajola influencia de campos eléctricos o magnéticos, entre los quese incluyen el magnetrón, el klistrón, el TWT y el girotrón.
Son ondas de radio de alta frecuencia y por consiguiente delongitud de onda muy corta, de ahí su nombre.
Tienen la propiedad de excitar la molécula de agua, porconsiguiente se utilizan en los hornos de microondas paracalentar alimentos que contengan este líquido.
Las microondas están situadas entre los rayos infrarrojos (cuyafrecuencia es mayor) y las ondas de radio convencionales. Sulongitud de onda va aproximadamente desde 1 mm hasta 30cm. Las microondas se generan con tubos de electronesespeciales como el klistrón o el magnetrón, que incorporanresonadores para controlar la frecuencia, o con osciladores odispositivos de estado sólido especiales.
Las microondas tienen muchas aplicaciones: radio y televisión,radares, meteorología, comunicaciones vía satélite, medición
de distancias, investigación de las propiedades de la materia ococinado de alimentos.
Las microondas pueden detectarse con un instrumento formadopor un rectificador de diodos de silicio conectado a unamplificador y a un dispositivo de registro o una pantalla.
La Radiación de Fondo de Microondas es una radiación debaja temperatura que llega a la superficie de la Tierra desde elespacio. Recibe este nombre porque constituye un fondo deradiación de todas las direcciones del espacio, incluso deaquéllas en las que no hay ningún objeto. Arno Penzias yRobert W. Wilson fueron los primeros en detectarla y darla aconocer en 1965. De acuerdo con la teoría de gran aceptación,esta radiación es lo que queda de las elevadísimastemperaturas propias de los primeros momentos del Big Bang.
Usos
Una de las aplicaciones más conocidas de las microondas es elhorno de microondas, que usa un magnetrón para producirondas a una frecuencia de aproximadamente 2,45 GHz. Estasondas hacen vibrar o rotar las moléculas de agua, lo cualgenera calor. Debido a que la mayor parte de los alimentoscontienen un importante porcentaje de agua, pueden serfácilmente cocinados de esta manera.
En telecomunicaciones, las microondas son usadas enradiodifusión, ya que estas pasan fácilmente a través de laatmósfera con menos interferencia que otras longitudes deonda mayores. También hay más ancho de banda en elespectro de microondas que en el resto del espectro de radio.Usualmente, las microondas son usadas en programasinformativos de televisión para transmitir una señal desde unalocalización remota a una estación de televisión mediante unacamioneta especialmente equipada. Protocolos 802.11g y btambién usan microondas en la banda ISM, aunque laespecificación 802.11a usa una banda ISM en el rango de los 5GHz. La televisión por cable y el acceso a Internet vía cable
coaxial usan algunas de las más bajas frecuencias demicroondas. Algunas redes de telefonía celular también usanbajas frecuencias de microondas.
En la industria armamentística, se han desarrollado prototiposde armas que utilicen la tecnología de microondas para laincapacitación momentánea o permanente de diferentesenemigos en un radio limitado.1
La tecnología de microondas también es utilizada por losradares, para detectar el rango, velocidad, informaciónmeteorológica y otras características de objetos remotos; o enel máser, un dispositivo semejante a un láser pero que trabajacon frecuencias de microondas.
Las cámaras de RF ejemplifican el gran cambio querecientemente ha surgido en este tipo de tecnologías.Desempeñan un papel importante en el ámbito de radar,detección de objetos y la extracción de identidad mediante eluso del principio de imágenes microondas de alta resolución,que consiste, esencialmente, en un transmisor de impulsospara iluminar la tarjeta, un auto-adaptador aleatorio de faseseguido por un receptor de microondas que produce unholograma a través del cual se lee la información de la fase eintensidad de la tarjeta de radiación.
Las microondas están dentro de una gama de frecuencia de300 MHz (longitud de onda 1 m) a 300 GHz (longitud de ondade 1 mm).
Efectos por exposición:
La exposicióna la radiación tiene en cuenta la intensidad y tipode emisión; las características del medio y del objeto expuesto(tales como tamaño, forma, orientación, propiedades eléctricas,etc.).
La cantidad y localización de la energía absorbida por uncuerpo expuesto a la radiación de microondas dependerán deltamaño del cuerpo y de la longitud de onda de la radiación, asícomo también de la posición del primero en el campo de la
radiación. En general,las ondas más cortas se absorben ensuperficie, mientras que las de mayor longitud producen uncalentamiento más profundo. Cuando la longitud o el grosor deuna parte del cuerpo son ligeramente inferiores a la longitud deonda de la radiación, se producen formas muy complicadas dedispersión y absorción. La radiación de microondas se absorbede manera tan irregular que pueden formarse puntos calientes.Algunos autores consideran que los efectos de estasradiaciones no son sólo térmicos, sino que puede actuar dealguna forma sobre el sistema nervioso (Suess, M.J., 1985).
(*) La interacción de cierta radiación electromagnética concuerpos conductores produce calor. Este hecho es utilizado porla medicina para realizar “diatermia”. Terapia que consiste en laaplicación de emisiones controladas de radiofrecuencias ymicroondas para calentar distintos tejidos. Es utilizado entratamientos de tejidos cancerosos, cuyas células son sensiblesa temperaturas en un rango de 42º y 43º C. Los aparatosutilizados deben ser testeados para evitar “escapes” de camposelectromagnéticos que provoquen lesiones irreversibles.
Los equipos de alta potencia como radares pueden someter asus operadores a riesgos de incidencia de tumores malignos.
El establecimiento de 1 mW/cm2 como valor máximo de fugacontribuiría a controlar las exposiciones laborales o domésticas.
RADIOFRECUENCIA
El término radiofrecuencia (abreviado RF), tambiéndenominado espectro de radiofrecuencia, se aplica a la porciónmenos energética del espectro electromagnético, situada entre3 hercios (Hz) y 300 gigahercios (GHz).1
El hercio es la unidad de medida de la frecuencia de las ondas,y corresponde a un ciclo por segundo.2 Las ondaselectromagnéticas de esta región del espectro, se puedentransmitir aplicando la corriente alterna originada en ungenerador a una antena.
A partir de 1 GHz las bandas entran dentro del espectro de lasmicroondas. Por encima de 300 GHz la absorción de laradiación electromagnética por la atmósfera terrestre es tan altaque la atmósfera se vuelve opaca a ella, hasta que, en losdenominados rangos de frecuencia infrarrojos y ópticos, vuelvede nuevo a ser transparente.
Las bandas ELF, SLF, ULF y VLF comparten el espectro de laAF (audiofrecuencia), que se encuentra entre 20 y 20.000 Hzaproximadamente. Sin embargo, éstas se tratan de ondas depresión, como el sonido, por lo que se desplazan a la velocidaddel sonido sobre un medio material. Mientras que las ondas de
radiofrecuencia, al ser ondas electromagnéticas, se desplazana la velocidad de la luz y sin necesidad de un medio material.
Historia
Artículo principal: Historia de la radio
Las bases teóricas de la propagación de ondaselectromagnéticas fueron descritas por primera vez por JamesClerk Maxwell. Heinrich Rudolf Hertz, entre 1886 y 1888, fue elprimero en validar experimentalmente la teoría de Maxwell.
El uso de esta tecnología por primera vez es atribuido adiferentes personas: Alejandro Stepánovich Popov hizo susprimeras demostraciones en San Petersburgo, Rusia; NikolaTesla en San Luis (Misuri), Estados Unidos y Guillermo Marconien el Reino Unido.
El primer sistema práctico de comunicación mediante ondas deradio fue el diseñado por Guillermo Marconi, quien en el año1901 realizó la primera emisión trasatlántica radioeléctrica.Actualmente, la radio toma muchas otras formas, incluyendoredes inalámbricas, comunicaciones móviles de todo tipo, asícomo la radiodifusión.
Usos de la radiofrecuencia
Radiocomunicaciones
Artículo principal: Radiocomunicación
Sistemas de radio AM y FM.
Aunque se emplea la palabra radio, las transmisiones detelevisión, radio, radar y telefonía móvil están incluidas en estaclase de emisiones de radiofrecuencia. Otros usos son audio,vídeo, radionavegación, servicios de emergencia y transmisiónde datos por radio digital; tanto en el ámbito civil como militar.También son usadas por los radioaficionados.
Radioastronomía
Artículo principal: Radioastronomía
Muchos de los objetos astronómicos emiten en radiofrecuencia.En algunos casos en rangos anchos y en otros casoscentrados en una frecuencia que se corresponde con una líneaespectral,3 por ejemplo:
Línea de HI o hidrógeno atómico. Centrada en 1,4204058GHz.
Línea de CO (transición rotacional 1-0) asociada alhidrógeno molecular. Centrada en 115,271 GHz.
Radar
Artículo principal: Radar
El radar es un sistema que usa ondas electromagnéticas paramedir distancias, altitudes, direcciones y velocidades de objetosestáticos o móviles como aeronaves, barcos, vehículosmotorizados, formaciones meteorológicas y el propio terreno.Su funcionamiento se basa en emitir un impulso de radio, quese refleja en el objetivo y se recibe típicamente en la mismaposición del emisor. A partir de este "eco" se puede extraergran cantidad de información. El uso de ondaselectromagnéticas permite detectar objetos más allá del rangode otro tipo de emisiones. Entre sus ámbitos de aplicación seincluyen la meteorología, el control del tráfico aéreo y terrestrey gran variedad de usos militares.
Resonancia magnética nuclear
Artículo principal: Resonancia magnética nuclear
La resonancia magnética nuclear estudia los núcleos atómicosal alinearlos a un campo magnético constante paraposteriormente perturbar este alineamiento con el uso de uncampo magnético alterno, de orientación ortogonal. Laresultante de esta perturbación es una diferencia de energíaque se evidencia al ser excitados dichos átomos por radiaciónelectromagnética de la misma frecuencia. Estas frecuenciascorresponden típicamente al intervalo de radiofrecuencias delespectro electromagnético. Esta es la absorción de resonanciaque se detecta en las distintas técnicas de RMN.
SATELITES.
Este trabajo tiene como eje central los enlaces satelitales, ydentro de dicho tema se ha hecho hincapié en lascaracterísticas de las comunicaciones por satélite.
El trabajo comienza con una breve descripción de lo que seentiende por satélite y sistema satelital, para luego profundizarlos modelos de enlace del sistema satelital, que son tres: elmodelo de subida, el transponder y el modelo de bajada.
Posteriormente se analizan las orbitas satelitales, describiendoen primer lugar los satélites orbitales o no sincronos, para luegoseguir con los satélites geoestacionarios, donde se han incluidolos parámetros típicos de una órbita geoestacionaria. El temade las órbitas satelitales concluye con los patrones orbitales,por ultimo se describen los tres tipos de órbitas posibles:ecuatorial, polar, e inclinada.
Luego se ha hecho una descripción completa acerca de lalongitud y latitud, para poder abordar el tema de los ángulos devista, que son: el ángulo de elevación y azimut. Aquí seproporciona una definición de dichos ángulos y se analiza laatenuación de una onda radiada cuando el ángulo de elevación
es demasiado chico, también se incluye un diagrama para elcalculo de dichos ángulos.
Por ultimo dentro del tema clasificaciones de los satélites,esparcimiento y asignaciones de Frecuencia, se analizanbrevemente los satélites spinners y estabilizadores de tres ejes(dentro de lo que comprenden las clasificaciones). También sehabla de la separación espacial que debe existir entre lossatélites y de que depende dicha separación.
Finalmente se nombran las frecuencias de portadoras máscomunes y se proporciona un cuadro con las distintas bandasde frecuencias para uso satelital.
REDES SATELITALES
Un satélite puede definirse como un repetidor radioeléctricoubicado en el espacio, que recibe señales generadas en latierra, las amplifica y las vuelve a enviar a la tierra, ya sea almismo punto donde se origino la señal u otro punto distinto.
Una red satelital consiste de un transponder (dispositivoreceptor-transmisor), una estación basada en tierra quecontrolar su funcionamiento y una red de usuario, de lasestaciones terrestres, que proporciona las facilidades paratransmisión y recepción del tráfico de comunicaciones, a travésdel sistema de satélite.
CARACTERISTICAS DE LAS REDES SATELITALES
Las transmisiones son realizadas a altas velocidades enGiga Hertz.
Son muy costosas, por lo que su uso se ve limitado agrandes empresas y países
Rompen las distancias y el tiempo.
ELEMENTOS DE LAS REDES SATELITALES
Transponders
Es un dispositivo que realiza la función de recepción ytransmisión. Las señales recibidas son amplificadas antes deser retransmitidas a la tierra. Para evitar interferencias lescambia la frecuencia.
Estaciones terrenas
Las estaciones terrenas controlan la recepción con el satélite ydesde el satélite, regula la interconexión entre terminales,administra los canales de salida, codifica los datos y controla lavelocidad de transferencia.
Consta de 3 componentes:
Estación receptora: Recibe toda la información generadaen la estación transmisora y retransmitida por el satélite.
Antena: Debe captar la radiación del satélite yconcentrarla en un foco donde esta ubicado elalimentador. Una antena de calidad debe ignorar lasinterferencias y los ruidos en la mayor medida posible.
Estos satélites están equipados con antenas receptoras y conantenas transmisoras. Por medio de ajustes en los patrones deradiación de las antenas pueden generarse cubrimientosglobales, cubrimiento a solo un país (satélites domésticos), oconmutar entre una gran variedad de direcciones.
Estación emisora: Esta compuesta por el transmisor y laantena de emisión.
La potencia emitida es alta para que la señal del satélite seabuena. Esta señal debe ser captada por la antena receptora.Para cubrir el trayecto ascendente envía la información alsatélite con la modulación y portadora adecuada.
Como medio de transmisión físico se utilizan medios noguiados, principalmente el aire. Se utilizan señales demicroondas para la transmisión por satélite, estas sonunidireccionales, sensibles a la atenuación producida por lalluvia, pueden ser de baja o de alta frecuencia y se ubican en elorden de los 100 MHz hasta los 10 GHz.
CLASIFICACION DE LAS TRANSMISIONES SATELITALES
Las transmisiones de satélite se clasifican como bus o cargaútil. La de bus incluye mecanismos de control que apoyan laoperación de carga útil. La de carga útil es la información delusuario que será transportada a través del sistema.
En el caso de radiodifusión directa de televisión vía satélite elservicio que se da es de tipo unidireccional por lo quenormalmente se requiere una estación transmisora única, queemite los programas hacia el satélite, y varias estacionesterrenas de recepción solamente, que toman las señalesprovenientes del satélite. Existen otros tipos de servicios queson bidireccionales donde las estaciones terrenas son detransmisión y de recepción.
Uno de los requisitos más importantes del sistema es conseguirque las estaciones sean lo más económicas posibles para quepuedan ser accesibles a un gran numero de usuarios, lo que seconsigue utilizando antenas de diámetro chico y transmisoresde baja potencia. Sin embargo hay que destacar que es laeconomía de escala (en aquellas aplicaciones que lo permiten)el factor determinante para la reducción de los costos.
Modelos de enlace del sistema satelital
Esencialmente, un sistema satelital consiste de tres seccionesbásicas: una subida, un transponder satelital y una bajada.
Modelo de subida
El principal componente dentro de la sección de subida, de unsistema satelital, es el transmisor de la estación terrena. Untípico transmisor de la estación terrena consiste de unmodulador de IF, un convertidor de microondas de IF a RF, unamplificador de alta potencia (HPA) y algún medio para limitarla banda del espectro de salida (un filtro pasa-banda de salida).
El modulador de IF convierte las señales de banda base deentrada a una frecuencia intermedia modulada e FM, en PSK oen QAM. El convertidor (mezclador y filtro pasa-banda)convierte la IF a una frecuencia de portadora de RF apropiada.El HPA proporciona una sensibilidad de entrada adecuada ypotencia de salida para propagar la señal al transponder delsatélite. Los HPA comúnmente usados son klystons y tubos deonda progresiva.
Modelo de subida del satélite.
Transponder
Un típico transponer satelital consta de un dispositivo paralimitar la banda de entrada (BPF), un amplificador de bajo ruidode entrada (LNA), un translador de frecuencia, un amplificadorde potencia de bajo nivel y un filtro pasa-bandas de salida.
El transponder es un repetidor de RF a RF. Otrasconfiguraciones de transponder son los repetidores de IF, y debanda base, semejantes a los utilizados en los repetidores demicroondas.
El BPF de entrada limita el ruido total aplicado a la entrada delLNA (un dispositivo normalmente utilizado como LNA, es undiodo túnel).
La salida del LNA alimenta un translador de frecuencia (unoscilador de desplazamiento y un BPF), que se encarga deconvertir la frecuencia de subida de banda alta a unafrecuencia de bajada de banda baja.
El amplificador de potencia de bajo nivel, que es comúnmenteun tubo de ondas progresivas (TWT), amplifica la señal de RFpara su posterior transmisión por medio de la bajada a losreceptores de la estación terrena.
También pueden utilizarse amplificadores de estado sólido(SSP), los cuales en la actualidad, permiten obtener un mejornivel de linealidad que los TWT.
La potencia que pueden generar los SSP, tiene un máximo dealrededor de los 50 Watts, mientras que los TWT puedenalcanzar potencias del orden de los 200 Watts.
Transponder del satélite.
Modelo de bajada
Un receptor de estación terrena incluye un BPF de entrada, unLNA y un convertidor de RF a IF. El BPF limita la potencia delruido de entrada al LNA. El LNA es un dispositivo altamentesensible, con poco ruido, tal como un amplificador de diodotúnel o un amplificador parametrico. El convertidor de RF a IFes una combinación de filtro mezcador/pasa-bandas queconvierte la señal de RF a una frecuencia de IF.
Satélites orbitales
Los satélites orbitales o también llamados no sincronos, giranalrededor de la Tierra en un patrón elíptico o circular de bajaaltitud. Si el satélite esta girando en la misma dirección que larotación de la Tierra y a una velocidad angula superior que lade la Tierra, la órbita se llama órbita progrado. Si el satélite estagirando en la dirección opuesta a la rotación de la Tierra, o enla misma dirección, pero a una velocidad angular menor a la dela Tierra, la órbita se llama órbita retrograda.
De esta manera, los satélites no sincronos esta alejándosecontinuamente o cayendo a tierra y no permanecenestacionarios en relación a ningún punto en particular de laTierra. Por lo tanto los satélites no sincronos se tiene que usarcuando están disponibles, lo cual puede ser un corto periodode tiempo, como 15 minutos por órbita.
Otra desventaja de los satélites orbitales es la necesidad deequipo complicado y costoso para rastreo en las estacionesterrestres. Cada estación terrestre debe localizar el satéliteconforme esta disponible en cada órbita y después unir susantenas al satélite y localizarlo cuando pasa por arriba. Unagran ventaja de los satélites orbitales es que los motores depropulsión no se requieren a bordo de los satélites paramantenerlos en sus órbitas respectivas.
Otros parámetros característicos de los satélites orbitales, sonel apogeo y perigeo. El apogeo es la distancia más lejana, de laTierra, que un satélite orbital alcanza, el perigeo es la distanciamínima; la línea colateral, es la línea que une al perigeo con elapogeo, en el centro de la Tierra.
Se observa en la imagen a continuación, que la órbita delsatélite la cual es altamente elíptica, con un apogeo deaproximadamente 40000 km y un perigeo de aproximadamente1000 km.
Satélites geoestacionarios
Los satélites geoestacionarios o geosincronos son satélites quegiran en un patrón circular, con una velocidad angular igual a lade la Tierra. Por lo tanto permanecen en una posición fija conrespecto a un punto específico en la Tierra. Una ventaja obviaes que están disponibles para todas las estaciones de la Tierra,dentro de su sombra, el 100% de las veces.
La sombra de un satélite incluye a todas las estaciones de laTierra que tienen un camino visible a el y están dentro delpatrón de radiación de las antenas del satélite. Una desventajaobvia es que a bordo, requieren de dispositivos de propulsiónsofisticados y pesados para mantenerlos fijos en una órbita. Eltiempo de órbita de un satélite geoesincrono es de 24 h, igualque la Tierra.
Parámetros típicos de la órbita geoestacionaria.
Es posible calcular algunos parámetros típicos de la órbitageoestacionaria, tales como la altura del satélite, o la velocidaddel mismo, partiendo de las leyes básicas de la Física.
Como es sabido un satélite geoestacionario tiene un periodo derotación igual al de la Tierra, por lo tanto deberemos saber conexactitud dicho periodo de rotación. Para ello se considera eldía sidereo, que es el tiempo de rotación de la Tierra medidocon respecto a una estrella lejana y que difiere del día solar omedido con respecto al sol.
La duración de este día sidereo es de 23h 56 min. 4.1seg, y esel tiempo que se utiliza para los cálculos.
Fuerzas sobre el Satélite.
Existen tres trayectos que un satélite puede tomar, conformegira alrededor de la Tierra:
1. Cuando el satélite gira en una órbita arriba del ecuador,se llama órbita ecuatorial.
2.Cuando el satélite gira en una órbita que lo lleva arriba delos polos norte y sur, se llama órbita polar.
3.Cualquier otro trayecto orbital se llama órbita inclinada.
Un nodo ascendente, es el punto en donde la órbita cruza elplano ecuatorial de sur a norte; un nodo descendente, es elpunto donde la órbita cruza el plano ecuatorial de norte a sur.La línea que une a los nodos ascendentes y descendentes porel centro de la Tierra, se llama línea de nodos.
Orbitas del satélite.
LATITUD-LONGITUD
Como primera medida para describir el paso de un satélite enórbita, se debe designar un punto de observación o un puntode referencia. Este punto podrá tratarse de un lugar distante,tal como una estrella, o un punto en la superficie de la tierra, otambién el centro de la Tierra, que a su vez el centro degravedad del cuerpo principal.
En caso de tomar como lugar de observación un punto en lasuperficie de la Tierra, deberemos estar en condiciones delocalizar dicho punto mediante algún método.
Este método de localización es a través del meridiano. Estaslíneas conforman un cuadriculado sobre la superficie de laTierra. Las líneas verticales se denominan Longitud y las líneashorizontales se denominan Latitud.
Las líneas de Longitud se extienden desde el Polo Norte alPolo Sur, es decir que son círculos iguales al contorno de laTierra que se interceptan en los polos. Se ha definido porconvención, como primer meridiano o Longitud cero grados, almeridiano que pasa por la ciudad de Greenwich, tomando elnombre de dicha ciudad.
En total son 360 líneas, lo que equivale a 18 círculoscompletos. De esta manera se componen los 360 grados deLongitud, partiendo desde la línea de Longitud 00 hacia el Este.
Las líneas de Latitud están conformadas por 180 círculosparalelos y horizontales, siendo el círculo mayor el ubicado enla línea del Ecuador denominada Latitud cero grados.
De esta forman existen 900 hacia el hemisferio Norte,denominados Latitud Positiva y 900 hacia el hemisferio Sur,denominados Latitud Negativa.
Por lo tanto mediante la intersección de las coordenadas deLatitud y Longitud podremos localizar un punto que este sobrela superficie de la Tierra.
En cuanto a un satélite, este se encuentra en el espacio, y suposición puede ser estimada con una Latitud, una Longitud yuna altura. Dicha altura estará referida a un punto sobre laTierra que es la intersección de la recta que une al satélite conel centro de la Tierra y la superficie terrestre.
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Líneas de Latitud y Longitud
ANGULOS DE VISTA
Para orientar una antena desde una estación terrena hacia unsatélite, es necesario conocer el ángulo de elevación y azimut.Estos se llaman ángulos de vista.
Angulo de elevación
El ángulo de elevación es el ángulo formado entre la direcciónde viaje de una onda radiada desde una antena de estaciónterrena y la horizontal, o el ángulo de la antena de la estaciónterrena entre el satélite y la horizontal. Entre más pequeño seael ángulo de elevación, mayor será la distancia que una ondapropagada debe pasar por la atmósfera de la Tierra. Comocualquier onda propagada a través de la atmósfera de la Tierra,sufre absorción y, también, puede contaminarse severamentepor el ruido. De esta forma, si el ángulo de elevación esdemasiado pequeño y la distancia de la onda que esta dentrode la atmósfera de la Tierra es demasiado larga, la onda puededeteriorarse hasta el grado que proporcione una transmisióninadecuada. Generalmente, 5º es considerado como el mínimoángulo de elevación aceptable.
Azimut
Azimut se define como el ángulo de apuntamiento horizontal deuna antena. Se toma como referencia el Norte como cerogrados, y si continuamos girando en el sentido de las agujasdel reloj, hacia el Este, llegaremos a los 900 de Azimut.
Hacia el Sur tendremos los 1800 de Azimut, hacia el Oeste los2700 y por ultimo llegaremos al punto inicial donde los 3600coinciden con los 00 del Norte.
El ángulo de elevación y el azimut, dependen ambos, de lalatitud de la estación terrena, así como el satélite en órbita.
CLASIFICACIONES DE LOS SATELITES
Hay dos clasificaciones principales para los satélites decomunicaciones: hiladores (spinners) y satélites estabilizadoresde tres ejes.
Los satélites spinners, utilizan el movimiento angular de sucuerpo giratorio para proporcionar una estabilidad de giro.
Con un estabilizador de tres ejes, el cuerpo permanece fijo enrelación a la superficie de la Tierra, mientras que el subsistemainterno proporciona una estabilización de giro.
Clases de satélites: (a) hilador; (b) tres ejes estabilizados.
Los satélites geosincronos deben compartir un espacio yespectro de frecuencia limitados, dentro de un arco especificoen una órbita geoestacionaria. A cada satélite de comunicaciónse asigna una longitud en el arco geoestacionario,aproximadamente a 36000 km, arriba del ecuador. La posiciónen la ranura depende de la banda de frecuencia decomunicación utilizada. Los satélites trabajando, en o casi lamisma frecuencia, deben estar lo suficientemente separados en
el espacio para evitar interferir uno con otro. Hay un limiterealista del numero de estructuras satelitales que pueden estarestacionadas, en un área especifica del espacio.
La separación espacial requerida depende de las siguientesvariables:
1.Ancho de haz y radiación del lóbulo lateral de la estaciónterrena y antenas del satélite.
2.Frecuencia de la portadora de RF.
3. Técnica de codificación o de modulación usada.
4.Limites aceptables de interferencia.
5.Potencia de la portadora de transmisión.
Generalmente se requieren 3 a 6º de separación espacialdependiendo de las variables establecidas anteriormente.
Separación espacial de satélites en una órbita geosincrona.
Las frecuencias de portadora, más comunes, usadas para lascomunicaciones por satélite, son las bandas 6/4 y 14/12 GHz.El primer numero es la frecuencia de subida (ascendente,estación terrena a transponder) y el segundo numero es lafrecuencia de bajada(descendente, transponder a estaciónterrena). Entre mas alta sea la frecuencia de la portadora, más
pequeño es el diámetro requerido de la antena para unaganancia especifica.
La mayoría de los satélites domésticos utilizan la banda de 6/4GHZ, esta banda también se usa extensamente para lossistemas de microondas terrestres, por lo que se debe tenercuidado cuando se diseña una red satelital para evitarinterferencias con los enlaces de microondas establecidas.Ciertas posiciones en la órbita geosincrona tienen másdemanda que otras.
TELEFONIA CELULAR.
Los teléfonos celulares han revolucionado el área de lascomunicaciones, redefiniendo cómo percibimos lascomunicaciones de voz. Tradicionalmente, los teléfonoscelulares se mantuvieron fuera del alcance de la mayoría de losconsumidores debido a los altos costos involucrados.
Como resultado, las compañías proveedoras de serviciosinvirtieron tiempo y recursos en encontrar nuevos sistemas demayor capacidad, y por ende, menor costo. Los sistemascelulares se están beneficiando de estas investigaciones y hancomenzado a desarrollarse como productos de consumomasivo.
La telefonía celular es un sistema de comunicación telefónicatotalmente inalámbrica. Durante el desarrollo de este trabajo,se verá, como los sonidos se convierten en señaleselectromagnéticas, que viajan a través del aire, siendorecibidas y transformadas nuevamente en mensajes. A su vez,se especificarán y se compararán las diferentes tecnologíasque se utilizan en dicho proceso. ¿Cuáles son las tecnologíasque se utilizan actualmente en las comunicacionesinalámbricas? ¿Qué tendencias se pueden observar en cuantoal desarrollo de las mismas?
Inicialmente los celulares eran analógicos. Se evaluarán lasrazones por la cual hubo una necesaria migración de estossistemas a sistema digital.
La nueva revolución que implementa el uso social de celularesgenera ventajas y al mismo tiempo desventajas. Laaccesibilidad al nuevo medio de comunicación, en un fuerteaumento en los últimos años, propone un contacto constanteentre los ciudadanos. En este punto surge el dilema o lasdistintas interpretaciones sobre si el nuevo métodocomunicativo es positivo o negativo.
El aumento masivo del uso de celulares en la sociedad, nos hallevado a reflexionar acerca de los nuevos comportamientosque existen en las personas: nos interesa realmente saber cuáles el impacto de los celulares en las personas. De esta manerageneramos diversas hipótesis, interrogantes que iremosdesarrollando y respondiendo a lo largo del trabajo. Seapuntará a la interacción del usuario con el celular y a travésdel mismo con la sociedad.
Si tomamos en cuenta sólo el aspecto utilitario del celular ¿Lagente lo usa solamente para realizar llamados o por lasfunciones adicionales que posee? ¿Tener celular es unacuestión de costumbre, de necesidad, o simplemente de estarmás a la moda? ¿Se ha generado una adicción a los celulares?
También se verán los efectos que las radiaciones puedenprovocar en la salud. Veremos que tipo de enfermedadespueden causar. ¿Es verdad que los celulares pueden provocarcáncer? ¿Qué precauciones deberíamos tener si poseemos uncelular?
A los efectos de mostrar la evolución de la telefonía móvil en lahistoria se procederá a describir una breve reseña que muestrael avance de la misma:
1843 – Un talentoso químico de nombre Michael Faradaycomenzó un profundo estudio sobre la posible conducción deelectricidad del espacio. Faraday expuso sus grandes avancesrespecto a la tecnología del siglo anterior, lo que ayudó enforma incalculable en el desarrollo de la telefonía celular.
Faraday
1876 - El teléfono es inventado por Alexander Graham Bell.
1894 – Si bien la comunicación inalámbrica tiene sus raíces enla invención del radio por Nikolai Tesla en la década de 1880,formalmente fue presentado en 1894 por un joven italianollamado Guglielmo Marconi.
1947 - Fue un gran año para lo que sería la industria de latelefonía celular. En ese año los científicos desarrollaron lasideas que permitían el uso de teléfonos móviles usando"células" que identificaran un usuario en cualquier punto desdedonde se efectuara la llamada. Sin embargo, la limitadatecnología del momento obligó a desarrollos posteriores.
1949 – En la época predecesora a los teléfonos celulares, lagente que realmente necesitaba comunicación móvil tenía queconfiar en el uso de radio-teléfonos en sus autos. En el sistemaradio-telefónico, existía sólo una antena central por cadaciudad, y unos pocos canales disponibles en la torre.
Esta antena central significaba que el teléfono en el vehículorequeriría una antena poderosa, lo suficientemente poderosapara transmitir a 50 ó 60 kms de distancia. Estos tambiénsignificaba que no muchas personas podrí aún usar los radio-teléfonos-- simplemente no existían suficientes canales paraconectar.
En este año se autorizaron en EEUU seis canales móvilesadicionales a las portadoras de radio comunes, las cualesdefinieron como compañías que no proporcionan un serviciotelefónico de línea alámbrica pública, pero si se interconectan ala red telefónica pública y proporcionan un servicio de teléfonoinalámbrico equivalente. Luego se incrementó el número decanales de 6 a 11, reduciendo el ancho e banda a 30 Khz. yespaciando los nuevos canales entre los viejos.
1964 – Hasta la fecha, los sistemas de telefonía móviloperaban sólo en el modo manual; un operador del teléfonomóvil especial manejaba cada llamada, desde y hacia cadaunidad móvil. En 1964, los sistemas selectores de canalesautomáticos fueron colocados en servicio para los sistemas detelefonía móvil. Esto eliminó la necesidad de la operaciónoprimir-para-hablar (push-to-talk) y les permitía a los clientesmarcar directamente sus llamadas, sin la ayuda de unaoperadora.
El MTS (Sistema de Telefonía Móvil) usa los canales de radiode FM para establecer enlaces de comunicación, entre los
teléfonos móviles y los transceptores de estación de basecentrales, los cuales se enlazan al intercambio de teléfono localpor medio de las líneas telefónicas metálicas normales. Lossistemas MTS sirven a un área de aproximadamente 60 Km. ala redonda y cada canal opera similarmente a una líneacompartida. Cada canal puede asignarse a varios suscriptores,pero sólo un suscriptor puede utilizarlo a la vez. Si el canalpreasignado está ocupado, el suscriptor debe esperar hastaque se desocupe, antes de hacer o recibir una llamada.
1971 - La demanda creciente en el espectro de frecuencia detelefonía móvil saturado impulsó a buscar un modo deproporcionar una eficiencia del espectro de frecuencia mayor.En este año, AT&T hizo una propuesta sobre la posibilidadtécnica de proporcionar respuesta a lo anterior. Se comenzabaa delinear el principio de la radio celular.
-En este mismo año en Finlandia se lanza la primera redpública exitosa de telefonía móvil, llamada la red ARP. Dichared es vista como la Generación 0 (0G), estando apenas porencima de redes propietarias y redes de cobertura local.Detalles de la tecnología usada en el momento se detallan enla siguiente sección.
1973 – El Dr. Martin Cooper es considerado el inventor delprimer teléfono portátil. Considerado como "el padre de latelefonía celular"; siendo gerente general de sistemas deMotorola realizó una llamada a sus competidores de AT&Tdesde su teléfono celular, transformándose en la primerapersona en hacerlo.
Martin Cooper con su Motorola DynaTAC
1977 – Los teléfonos celulares se hacen públicos, dandocomienzo las pruebas en el mercado. La ciudad de Chicago fuela primera en comenzar con 2000 clientes. Eventualmente otraslíneas de prueba aparecieron en Washington D.C. y Baltimore.
1979 – Si bien los Americanos eran los pioneros en latecnología, los primeros sistemas comerciales aparecieron enTokio, Japón por la compañía NTT, en 1979.
1983 – Chicago, Washington D.C. y Baltimore son losescenarios de los primeros lanzamientos de sistemascomerciales de telefonía celular en Estados Unidos.
1983 – La AMPS (Sistema Avanzado de Telefonía Móvil) eslanzada usando frecuencias de banda desde 800 MHz. hasta900 MHz y de 30 Khz. de ancho de banda para cada canalcomo un sistema totalmente automatizado de serviciotelefónico. Es el primer estándar en telefonía celular en elmundo.
1986 – Con ese punto de partida, en varios países se diseminóla telefonía celular como una alternativa a la telefoníaconvencional inalámbrica. Para 1986 los usuarios de telefoníacelular llegan a los 2 millones sólo en Estados Unidos.
Debido a esta gran aceptación, el servicio comenzó a saturarserápidamente, creándose así la necesidad de desarrollar eimplantar otras formas de acceso múltiple al canal ytransformar los sistemas analógicos a digitales, con el objeto dedarle cabida a más usuarios
1987 – La Industria llega a los 1000 millones de dólares enganancias.
1988 – Este año cambió muchas de las tecnologías típicas delpasado. Se crea un nuevo estándar, el TDMA Interim Standard54, el cual es oficializado en 1991.
– Motorola introduce el teléfono móvil DynaTAC, el primerradioteléfono puramente "móvil". El teléfono, apodado "elladrillo", tenía una hora de tiempo de conversación y ochohoras de tiempo en modo en espera.
1996 – Bell Atlantic Mobile lanza la primera red comercialCDMA en los Estados Unidos.
1997 – Los usuarios de la industria inalámbrica —celular, PCSy ESMR— superan los 50 millones.
– Entra en uso la red digital e inalámbrica de voz y datos (2G)
13 de Octubre de 2003 – 20° Aniversario de lasComunicaciones Inalámbricas Comerciales.
Presente en Estados Unidos, América Latina y Asia:
Más de 182 millones de Americanos son usuarios detelefonía móvil.
200,000 es el número de veces por día en las que alguienllama por ayuda desde un teléfono móvil.
En América Latina 37 de cada cien habitantes sonabonados de la telefonía móvil. Esto determina unos 190millones de usuarios de la telefonía móvil, contra 88millones de la telefonía fija.
El crecimiento experimentado por la telefonía móvil en elCaribe entre 1997 y 2003 fue del 25%, dos veces y mediamás que el crecimiento de la telefonía fija.
En cuanto a tecnología, en la región 73.3 millones deabonados emplean la segunda generación (GSM), 2.2millones mantienen la analógica, la primera del mercado,y dos millones siguen empleando el sistema de buscapersonas como medio de comunicación.
La situación en Asia es bastante distinta. Si bien lapenetración en el mercado de la telefonía celular semantiene por debajo del 25%, la mayoría de los mercadosasiáticos se saturarían mucho antes que los mercados deJapón o Europa Occidental debido a los relativos bajosingresos. Esto es particularmente cierto para China, Indiae Indonesia, los cuales colectivamente conforman más del
70% de los habitantes de la región. Sin embargo, elpromedio de penetración del mercado en estos países seacerca sólo a 17%, y se mantendrá por debajo del 35%durante los siguientes 5 años.
1.En la sección anterior se presentó una muestra de laevolución de la telefonía celular a lo largo de los años. Lasdistintas necesidades y avances dieron lugar ageneraciones tecnológicas bien diferenciadas que secomentan a continuación.
En dicha evolución se aprecia como se van cumpliendo lasnecesidades del mercado para tener acceso múltiple al canalde comunicación, así como la necesaria migración de lossistemas analógicos a sistema digital con el fin de permitirmayor volumen de usuarios y ofrecer los niveles de seguridadque se demandaban.
1. 0G representa a la telefonía móvil previa a la eracelular. Estos teléfonos móviles eran usualmentecolocados en autos o camiones, aunque modelos enportafolios también eran realizados. Por lo general,el transmisor (Transmisor-Receptor) era montado enla parte trasera del vehículo y unido al resto delequipo (el dial y el tubo) colocado cerca del asientodel conductor.
Eran vendidos a través de WCCs (Empresas Telefónicasalámbricas), RCCs (Empresas Radio Telefónicas), yproveedores de servicios de radio doble vía. El mercado estabacompuesto principalmente por constructores, celebridades, etc.
Esta tecnología, conocida como Autoradiopuhelin (ARP), fuelanzada en 1971 en Finlandia; conocido ahora como el paíscon la primera red comercial de telefonía móvil.
2.Generación Cero (0G)
La 1G de la telefonía móvil hizo su aparición en 1979, si bienproliferó durante los años 80. Introdujo los teléfonos "celulares",basados en las redes celulares con múltiples estaciones de
base relativamente cercanas unas de otras, y protocolos parael "traspaso" entre las celdas cuando el teléfono se movía deuna celda a otra.
La transferencia analógica y estrictamente para voz soncaracterísticas identificatorias de la generación. Con calidad deenlaces muy reducida, la velocidad de conexión no era mayor a(2400 bauds). En cuanto a la transferencia entre celdas, eramuy imprecisa ya que contaban con una baja capacidad(Basadas en FDMA, Frequency Division Multiple Access), loque limitaba en forma notable la cantidad de usuarios que elservicio podía ofrecer en forma simultánea ya que losprotocolos de asignación de canal estáticos padecen de éstalimitación.
Con respecto a la seguridad, las medidas preventivas noformaban parte de esta primitiva telefonía celular. La tecnologíapredominante de esta generación es AMPS (Advanced MobilePhone System), desarrollada principalmente por Bell. Si bienfue introducida inicialmente en los Estados Unidos, fue usadaen otros países en forma extensiva. Otro sistema conocidocomo Sistema de Comunicación de Acceso Total (TACS) fueintroducido en el Reino Unido y muchos otros países.
Si bien había diferencias en la especificación de los sistemas,eran conceptualmente muy similares. La información con la vozera transmitida en forma de frecuencia modulada al proveedordel servicio. Un canal de control era usado en forma simultáneapara habilitar el traspaso a otro canal de comunicación de serlonecesario. La frecuencia de los canales era distinta para cadasistema. MNT usaba canales de 12.5KHz, AMPS de 30KHz yTACS de 25KHz.
A su vez, el tamaño de los aparatos era mayor al de hoy en día;fueron originalmente diseñados para el uso en los automóviles.Motorola fue la primera compañía en introducir un teléfonorealmente portátil.
Motorola DynaTAC
Estos sistemas (NMT, AMPS, TACS, RTMI, C-Netz, y Radiocom2000) fueron conocidos luego como la Primera Generación(G1) de Teléfonos Celulares.
En Setiembre de 1981 la primera red de telefonía celular conroaming automático comenzó en Arabia Saudita; siendo unsistema de la compañía NMT. Un mes más tarde los paísesNórdicos comenzaron una red NMT con roaming automáticoentre países.
3.Primera generación (1G)
Si bien el éxito de la 1G fue indiscutible, el uso masivo de lapropia tecnología mostró en forma clara las deficiencias queposeía. El espectro de frecuencia utilizado era insuficiente parasoportar la calidad de servicio que se requería. Al convertirse aun sistema digital, ahorros significativos pudieron realizarse. Unnúmero de sistemas surgieron en la década del 90’ debido aestos hechos, y su historia es tan exitosa como la de lageneración anterior. La Segunda Generación (2G) de telefoníacelular, como ser GSM, IS-136 (TDMA), iDEN and IS-95(CDMA) comenzó a introducirse en el mercado.
La primera llamada digital entre teléfonos celulares fuerealizada en Estados Unidos en 1990. En 1991 la primera redGSM fue instalada en Europa.
La generación se caracterizó por circuitos digitales de datosconmutados por circuito y la introducción de la telefonía rápiday avanzada a las redes. Usó a su vez acceso múltiple detiempo dividido (TDMA) para permitir que hasta ocho usuariosutilizaran los canales separados por 200MHz. Los sistemas
básicos usaron frecuencias de banda de 900MHz, mientrasotros de 1800 y 1900MHz. Nuevas bandas de 850MHz fueronagregadas en forma posterior. El rango de frecuencia utilizadopor los sistemas 2G coincidió con algunas de las bandasutilizadas por los sistemas 1G (como a 900Hz en Europa),desplazándolos rápidamente.
La introducción de esta generación trajo la desaparición de los"ladrillos" que se conocían como teléfonos celulares, dandopaso a pequeñísimos aparatos que entran en la palma de lamano y oscilan entre los 80-200gr. Mejoras en la duración de labatería, tecnologías de bajo consumo energético.
Teléfono GSM de diseño regular
EL sistema 2G utiliza protocolos de codificación mássofisticados y se emplea en los sistemas de telefonía celularactuales. Las tecnologías predominantes son: GSM (GlobalSystem por Mobile Communications); IS-136 (conocido tambiéncomo TIA/EIA136 o ANSI-136) y CDMA (Code Division MultipleAccess) y PDC (Personal Digital Communications), éste últimoutilizado en Japón. Se encontrará información detallada de losprotocolos en la sección correspondiente más adelante.
Los protocolos empleados en los sistemas 2G soportanvelocidades de información por voz más altas, pero limitadosen comunicación de datos. Se pueden ofrecer serviciosauxiliares, como datos, fax y SMS (Short Message Service). Lamayoría de los protocolos de 2G ofrecen diferentes niveles deencripción. En Estados Unidos y otros países se le conoce a2G como PCS (Personal Communication Services).
4.Segunda generación (2G)
Una vez que la segunda generación se estableció, laslimitantes de algunos sistemas en lo referente al envío deinformación se hicieron evidentes. Muchas aplicaciones paratransferencia de información eran vistas a medida que el usode laptops y del propio Internet se fueron popularizando. Sibien la tercera generación estaba en el horizonte, algunosservicios se hicieron necesarios previa a su llegada. El GeneralPacket Radio Service (GPRS) desarrollado para el sistemaGSM fue de los primeros en ser visto. Hasta este momento,todos los circuitos eran dedicados en forma exclusiva a cadausuario. Este enfoque es conocido como "Circuit Switched",donde por ejemplo un circuito es establecido para cada usuariodel sistema. Esto era ineficiente cuando un canal transferíainformación sólo en un pequeño porcentaje. El nuevo sistemapermitía a los usuarios compartir un mismo canal, dirigiendo lospaquetes de información desde el emisor al receptor. Estopermite el uso más eficiente de los canales de comunicación, loque habilita a las compañías proveedoras de servicios a cobrarmenos por ellos.
Aún más cantidad de mejoras fueron realizadas a la taza detransferencia de información al introducirse el sistema conocidocomo EDGE (Enhanced Data rates aplicado a GSM Evolution).Éste básicamente es el sistema GPRS con un nuevo esquemade modulación de frecuencia.
Mientras GPRS y EDGE se aplicaron a GSM, otras mejorasfueron orientadas al sistema CDMA, siendo el primer paso deCDMA a CDMA2000 1x.
2.5G provee algunos de los beneficios de 3G (por ejemploconmutación de datos en paquetes) y puede usar algo de lainfraestructura utilizada por 2G en las redes GSM and CDMA.La tecnología más comunmente conocida de 2.5G es GPRS(nombrada anteriormente), que provee transferencia de datos avelocidad moderada usando canales TDMA no utilizados en lared GSM. Algunos protocolos, como ser EDGE para GSM yCDMA2000 1x-RTT para CDMA, califican oficialmente comoservicios "3G" (debido a que su taza de transferencia de datossupera los 144 kbit/s), pero son considerados por la mayoríacomo servicios 2.5G (o 2.75G, que luce aún mas sofisticado)
porque son en realidad varias veces más lentos que losservicios implementados en una red 3G.
Mientras los términos "2G" y "3G" están definidos oficialmente,no lo está "2.5G". Fue inventado con fines únicamentepublicitarios.
Muchos de los proveedores de servicios de telecomunicacionesse moverán a las redes 2.5G antes de entrar masivamente a la3. La tecnología 2.5G es más rápida, y más económica paraactualizar a 3G.
5.Generación 2.5 G
6.Tercera generación (3G).
2.Generaciones de la Telefonía Celular
No mucho luego de haberse introducido las redes 2G secomenzó a desarrollar los sistemas 3G. Como suele serinevitable, hay variados estándares con distintos competidoresque intentan que su tecnología sea la predominante. Sinembargo, en forma muy diferencial a los sistemas 2G, elsignificado de 3G fue estandarizado por el proceso IMT-2000.Este proceso no estandarizó una tecnología sino una serie derequerimientos (2 Mbit/s de máxima taza de transferencia enambientes cerrados, y 384 kbit/s en ambientes abiertos, porejemplo). Hoy en día, la idea de un único estándar internacionalse ha visto dividida en múltiples estándares bien diferenciadosentre sí.
Existen principalmente tres tecnologías 3G. Para Europa existeUMTS (Universal Mobile Telecommunication System) usandoCDMA de banda ancha (W-CDMA). Este sistema proveetransferencia de información de hasta 2Mbps.
Están a su vez las evoluciones de CDMA2000. La primera enser lanzada fue CDMA2000 1xEV-DO, donde EV-DO viene deEvolution Data Only. La idea atrás de este sistema era quemuchas de las aplicaciones sólo requirieran conexión de datos,como sería el caso si se usara el celular para conectar una PCa Internet en forma inalámbrica. En caso de requerir además
comunicación por voz, un canal 1X estándar es requerido.Además de usar tecnología CDMA, EV-DO usa tecnologíaTDMA para proveer de la velocidad de transferencia necesariay mantener la compatibilidad con CDMA y CDMA2000 1X.
La siguiente evolución de CDMA2000 fue CDMA2000 1xEV-DV. Esto fue una evolución del sistema 1X totalmente distinto aCDMA2000 1xEV-DO, ofreciendo servicios totales de voz ydatos. Este sistema también es compatible con CDMA yCDMA2000 1X y es capaz de ofrecer tasas de transferencia de3.1Mbps.
Estos dos protocolos usaron lo que se conoce como FDD(Frequency Division Duplex), donde los links de ida y vueltausan distintas frecuencias. Dentro de UMTS existe unaespecificación conocida como TDD (Time Division Duplex),donde los links poseen la misma frecuencia pero usan distintossegmentos de tiempo. Sin embargo, TDD no se implementaráen los mercados por un tiempo.
Un tercer sistema 3G fue desarrollado en China que usa TDD.Conocido como TD-SCDMA (Time Division SynchronousCDMA), usa un canal de 1.6MHz y fue pensado para queabarque el mercado Chino y de los países vecinos.
Algunos de los sistemas 2.5G, como ser CDMA2000 1x yGPRS, proveen de algunas de las funcionalidades de 3G sinllegar a los niveles de transferencia de datos o usos multimediade la nueva generación. Por ejemplo, CDMA2000-1X puede, enteoría, transferir información hasta a 307 kbit/s. Justo porencima de esto se encuentra el sistema EDGE, el cual puedeen teoría superar los requerimientos de los sistemas 3G;aunque esto es por tan poco que cualquier implementaciónpráctica quedaría probablemente por debajo del límitedeseado.
Al comienzo del siglo 21, sistemas 3G como UMTS yCDMA2000 1xEV-DO han comenzado a estar al alcance delpúblico en los países del primer mundo. Sin embargo, el éxitode estos sistemas aún está por probarse.
1.Los teléfonos celulares, por sofisticados que sean yluzcan, no dejan de ser radio transmisores personales.
Siendo un sistema de comunicación telefónica totalmenteinalámbrica, los sonidos se convierten en señaleselectromagnéticas, que viajan a través del aire, siendorecibidas y transformadas nuevamente en mensaje a través deantenas repetidoras o vía satélite.
Para entender mejor cómo funcionan estos sofisticadosaparatos puede ayudar compararlos con una radio de ondacorta (OC) o con un walkie-talkie. Un radio OC es un aparatosimple. Este permite que dos personas se comunique utilizandola misma frecuencia, así que sólo una persona puede hablar altiempo.
Un teléfono celular es un dispositivo dual, esto quiere decir queutiliza una frecuencia para hablar, y una segunda frecuenciaaparte para escuchar. Una radio OC tiene 40 canales. Unteléfono celular puede utilizar 1664 canales. Estos teléfonostambién operan con "células" (o "celdas") y pueden alternar lacélula usada a medida que el teléfono es desplazado. Lascélulas le dan a los teléfonos un rango mucho mayor a losdispositivos que lo comparamos. Un walkie-talkie puedetransmitir hasta quizás una milla. Una radio OC, debido a quetiene un poder mucho más alto, puede transmitir hasta 5 millas.Alguien que utiliza un teléfono celular, puede manejar a travésde toda la ciudad y mantener la conversación todo el tiempo.Las células son las que dan a los teléfonos celulares un granrango.
En un radio simple, ambos transmisores utilizan la mismafrecuencia. Sólo uno puede hablar al tiempo
En un radio dual, los dos transmisores utilizan diferentesfrecuencias, así que dos personas pueden hablar al mismotiempo.
Los teléfonos celulares son duales.
El teléfono celular estándar de la primera generación establecióun rango de frecuencias entre los 824 Megahertz y los 894para las comunicaciones analógicas.
Para enfrentar la competencia y mantener los precios bajos,este estándar estableció el concepto de dos portadores encada mercado, conocidos como portadores A y B. A cadaportador se le da 832 frecuencias de voz, cada una con unaamplitud de 30 Kilohertz. Un par de frecuencias (una paraenviar y otra para recibir) son usadas para proveer un canaldual por teléfono. Las frecuencias de transmisión y recepciónde cada canal de voz están separadas por 45 Megahertz. Cadaportador también tiene 21 canales de datos para usar en otrasactividades.
La genialidad del teléfono celular reside en que una ciudadpuede ser dividida en pequeñas "células" (o celdas), que
permiten extender la frecuencia por toda una ciudad. Esto es loque permite que millones de usuarios utilicen el servicio en unterritorio amplio sin tener problemas.
He aquí como funciona. Se puede dividir un área (como unaciudad) en células. Cada célula es típicamente de un tamañode 10 millas cuadradas (unos 26Km2). Las células se imaginancomo unos hexágonos en un campo hexagonal grande, comoeste:
Sin embargo, el tamaño de las células puede variar muchodependiendo del lugar en que se encuentre. Las estaciones debase se separan entre 1 a 3 Km. en zonas urbanas, aunquepueden llegar a separarse por más de 35Km en zonas rurales.
En zonas muy densamente pobladas o áreas con muchosobstáculos (como ser edificios altos), las células puedenconcentrarse en distancias cada vez menores. Algunastecnologías, como los PCS (Personal CommunicationServices), requieren células muy cercanas unas de otrasdebido a su alta frecuencia y bajo poder en el que operan.
Los edificios pueden, a su vez, interferir con el envío de lasseñales entre las células que se encuentren más lejanas, por lo
que algunos edificios tienen su propia "microcélula." Lossubterráneos son típicos escenarios donde una microcélula sehace necesaria. Microcélulas pueden ser usadas paraincrementar la capacidad general de la red en zonasdensamente pobladas como ser los centros capitalinos.
Debido a que los teléfonos celulares y las estaciones de baseutilizan transmisores de bajo poder, las mismas frecuenciaspueden ser reutilizadas en células no adyacentes.
Cada celda en un sistema análogo utiliza un séptimo de loscanales de voz disponibles. Eso es, una celda, más las seisceldas que la rodean en un arreglo hexagonal, cada unautilizando un séptimo de los canales disponibles para que cadacelda tenga un grupo único de frecuencias y no haya colisionesentre células adyacentes.
Esta configuración puede verse en forma gráfica en la siguientefigura:
Puede observarse un grupo de células numerado en la partesuperior.
De esta forma, en un sistema analógico, en cualquier celdapueden hablar 59 personas en sus teléfonos celulares al mismotiempo. Con la transmisión digital, el número de canalesdisponibles aumenta. Por ejemplo el sistema digital TDMApuede acarrear el triple de llamadas en cada celda, alrededorde 168 canales disponibles simultáneamente.
Cada célula tiene una estación base que consta de una torre yun pequeño edificio en donde se tiene el equipo de radio. Cadacélula utiliza un séptimo de los 416 canales duales de voz.Dejando entonces a cada célula aproximadamente los 59canales disponibles nombrados anteriormente.
Si bien los números pueden variar dependiendo de latecnología usada en el lugar, las cantidades sirven para mostrarcómo funciona esta tecnología; que en caso de tratarse de unageneración más moderna, puede de todas formas extrapolarsedirectamente.
Los teléfonos celulares poseen unos transmisores de bajopoder dentro de ellos. Muchos teléfonos celulares tienen 2fuerzas de señal: 0.6 Watts y 3 Watts (como comparación, lamayoría de los radios de onda corta transmiten a 5 Watts). Laestación base también transmite a bajo poder. Los transmisoresde bajo poder tienen 2 ventajas:
El consumo de energía del teléfono, que normalmente operacon baterías, es relativamente bajo. Esto significa que bajopoder requiere baterías pequeñas, y esto hace posible queexistan teléfonos que caben en la mano. A su vez aumenta enforma considerable el tiempo en que se puede usar el teléfonoentre carga y carga de la batería.
Las transmisiones de las estaciones base y de los teléfonos noalcanzan una distancia más allá de la célula. Es por esto queen la figura de arriba en cada celda se pueden utilizar lasmismas frecuencias sin interferir unas con otras.
Las transmisiones de la base central y de los teléfonos en lamisma celda no salen de ésta. Por lo tanto, cada celda puedereutilizar las mismas 59 frecuencias a través de la ciudad.
La tecnología celular requiere un gran número de estacionesbase para ciudades de cualquier tamaño. Una ciudad típicagrande puede tener cientos de torres emisoras. Pero debido aque hay tanta gente utilizando teléfonos celulares, los costos semantienen bajos para el usuario. Cada portador en cada ciudadtiene una oficina central llamada MTSO (PSTN en el diagrama
siguiente). Esta oficina maneja todas las conexiones telefónicasy estaciones base de la región.
Típica torre de transmisión de telefonía celular
Cuando el usuario desea realizar una llamada, el teléfonocelular envía un mensaje a la torre solicitando una conexión aun número de teléfono específico. Si la torre dispone de lossuficientes recursos para permitir la comunicación, undispositivo llamado "switch" conecta la señal del teléfonocelular a un canal el la red de telefonía pública. La llamada eneste momento toma un canal inalámbrico así como un canal enla red de telefonía pública que se mantendrán abiertos hastaque la llamada se concluya.
El diagrama que se muestra a continuación gráfica lo descritoanteriormente.
Digamos que usted tiene un celular, lo enciende, y alguien tratade llamarle. La MTSO recibe la llamada, y trata de encontrarlo.Desde los primeros sistemas la MTSO lo encontraba activandosu teléfono (utilizando uno de los canales de control, ya que suteléfono se encuentra siempre escuchando) en cada célula dela región hasta que su teléfono respondiera. Entonces laestación base y el teléfono decidirán cuál de los 59 canales ensu teléfono celular usará. Ahora estará conectado a la estaciónbase y puede empezar a hablar y escuchar.
A medida que usted se mueva en la célula, la estación basenotará que la fuerza de su señal disminuye. Entretanto, laestación base de la célula hacia la que se está moviendo (que
está escuchando la señal) será capaz de notar que la señal sehace más fuerte.
Las dos estaciones base se coordinan a sí mismas a través delMTSO, y en algún punto su teléfono obtiene una señal que leindica que cambie de frecuencia. Este cambio hace que suteléfono mude su señal a otra célula.
En sistemas modernos los teléfonos esperan una señal deidentificación del sistema (IDS) del canal de control cuando seencienden. El teléfono también transmite una propuesta deregistro y la red mantiene unos datos acerca de su ubicación enuna base de datos (de esta forma es que la MTSO sabe en quecélula se encuentra si quiere timbrar su teléfono). A medida quese mueve entre células, el teléfono detecta los cambios en laseñal, los registra y compara para con los de la nueva célulacuando cambia de canal. Si el teléfono no puede hallar canalespara escuchar se sabe que está fuera de rango y muestra unmensaje de "sin servicio".
Éste es, en forma bastante simplificada, el funcionamiento de latelefonía celular; abarcando desde el aspecto teórico en ladivisión de las zonas geográficas en células, hasta elintercambio de ondas electro magnéticas necesario paraestablecer una sencilla comunicación entre dos teléfonoscelulares. Si bien puede enfocarse el tema de manera muchomás técnica, deteniéndose más en aspectos de frecuencia yamplitud de las ondas por ejemplo, preferimos darle un enfoquemás general, dando sí algunos datos técnicos específicos quenos parecieron de mayor relevancia para el entendimientogeneral del tema.
2.Funcionamiento de la telefonía celular
En esta sección, hablaremos de las diferentes tecnologías quese utilizan en el mundo de las comunicaciones inalámbricas,desde la composición física de un teléfono celular, culminandoen los diferentes protocolos que siguen el funcionamiento delos distintos usos que se le dan a los celulares.
1. Interior de un teléfono celular
2.Composición tecnológica del teléfono celular
Dado que el sistema analógico de comunicaciones tienetendencias al congestionamiento, los teléfonos digitales hanadquirido una mayor trascendencia en las tecnologías depunta. Los teléfonos celulares digitales convierten la voz encódigos digitales binarios, y luego la comprimen. De esta forma,cada llamada telefónica ocupa de 3 a 10 veces menos espacioque una llamada analógica, además de permitir una mejor ymayor manipulación de la misma, y así procesarlos,transportarlos y almacenarlos en espacios adecuados. Estoproduce un aumento drástico en la capacidad de los sistemasen comparación con los sistemas analógicos de llamadas.
Para lograr esta compresión y la descompresión de los datos,los teléfonos celulares procesan millones de cálculos porsegundo.
El aparato consta de:
Un microprocesador llamado DSP, o Digital SignalProcessor. Realiza todas las operaciones del dispositivo,análogamente a lo que hace un microprocesador en uncomputador personal. Las velocidades de estosmicroprocesadores ronda en el orden de 40 MIPS(Millones de Instrucciones Por Segundo). Es el cerebrodel sistema de circuitos, realizando todas las tareas de
compresión, descompresión, procesa todas las tareas delteclado, gestiona los comandos, controla las señales,envía la información a la pantalla para ser mostrada,además de coordinar las demás funciones.
Una placa de circuitos similar a una placa madre de unacomputadora.
Un altavoz por el cual el aparato emite el sonido luego desu descompresión y decodificación en el microprocesador.
Una pantalla de cristal líquido (LCD) que muestra toda lainformación visualmente, similar al visor de unacalculadora. En los últimos años se ha desarrollado latecnología de este tipo de pantallas, permitiendo el uso depantallas a color.
Un teclado a través del cual el usuario ingresa suscomandos,
Una antena receptora de las señales emitidas por lasestaciones y antenas.
Una batería que almacena la energía eléctrica necesariapara el funcionamiento del teléfono. Existen tres tipos debatería: NiCd (Níquel / Cadmio), NiMH (Hidrato Metálicode Níquel) y Li-Ion (Iones de Litio). Las diferencias entreestos tipos de batería radican en la capacidad, y tiempode vida. Las baterías NiMH tienen una gran capacidad,pero su rendimiento decae después de unos 300 ciclos(carga – descarga) causado por la decreciente capacidady la creciente resistencia interna.
Las baterías NiCd ofrecen aproximadamente un 30% menos decapacidad que las anteriores, pero su vida útil se extiendehasta los 1000 ciclos aproximadamente, con un rendimientomás constante debido a que la resistencia interna permanecebaja. En cambio, las baterías Li-Ion, que ofrece una altaenergía, su bajo peso y que no requiere de descargasperiódicas, pierde su capacidad con el tiempo, aún si es usadao no. Si su uso es constante, podría llegar a usarse unos 1000
ciclos (en 2 años, normalmente, la vida útil de este tipo debaterías).
1.Tecnologías de acceso celular
2.Tecnologías utilizadas en los teléfonos celulares
Las tecnologías utilizadas actualmente para la transmisión deinformación en las redes son denominadas de acceso múltiple,debido a que más de un usuario puede utilizar cada una de lasceldas de información. Actualmente existen tres diferentes, quedifieren en los métodos de acceso a las celdas:
FDMA (Acceso múltiple por división de frecuencia):accesa las celdas dependiendo de las frecuencias.Básicamente, separa el espectro en distintos canales devoz, al dividir el ancho de banda en varios canalesuniformemente según las frecuencias de transmisión. Losusuarios comparten el canal de comunicación, pero cadauno utiliza uno de los diferentes subcanales particionadospor la frecuencia. Mayormente es utilizada para lastransmisiones analógicas, aún cuando es capaz detransmitir información digital (no recomendada).
TDMA (Acceso múltiple por división de tiempo): Divide elcanal de transmisión en particiones de tiempo. Comprime
las conversaciones digitales y luego las envía utilizando laseñal de radio por un período de tiempo. En este caso,distintos usuarios comparten el mismo canal defrecuencia, pero lo utilizan en diferentes intervalos detiempo. Debido a la compresión de la información digital,esta tecnología permite tres veces la capacidad de unsistema analógico utilizando la misma cantidad decanales.
CDMA (Acceso múltiple por división de códigos): Estatecnología, luego de digitalizar la información la transmitea través de todo el ancho de banda del que se dispone, adiferencia de TDMA y FDMA. Las llamadas sesobreponen en el canal de transmisión, diferenciadas porun código de secuencia único. Esto permite que losusuarios compartan el canal y la frecuencia. Como es unmétodo adecuado para la transmisión de informaciónencriptada, se comenzó a utilizar en el área militar. Estatecnología permite comprimir de 8 a 10 llamadas digitalespara que ocupen lo mismo que ocupa una llamadaanalógica.
En la siguiente figura se muestra un gráfico comparativo delfuncionamiento de las mencionadas tecnologías.
Gráfica que muestra las diferentes formas de dividir lafrecuencia según los diferentes estándares.
1. Es un estándar mundial para teléfonos celulares. LlamadoGlobal System for Mobile communications (Sistema
Global para las comunicaciones móviles), formalmenteconocida como Group Special Mobile (GSM, GrupoEspecial Móvil). Fue creado por CEPT (organismointernacional que agrupa a las entidades responsables enla Administración Pública de cada país europeo de laspolíticas y la regulación de las comunicaciones, tantopostales como de telecomunicaciones), y posteriormentedesarrollado por ETSI (European TelecommunicationsStandars Institute – organización de estandarización de laindustria de las telecomunicaciones de Europa conproyección mundial) para estandarizar la telefonía celularen Europa, luego adoptado por el resto del mundo. En elaño 2001, el 70% de los usuarios de telefonía móvil en elmundo usaban GSM. Es un estándar abierto, nopropietario y que se encuentra en desarrollo constante.
GSM emplea una combinación de TDMA y FDMA entreestaciones en un par de canales de radio de frecuencia duplex,con baja lupulización de frecuencia entre canales. Como seexplicó anteriormente, TDMA se utiliza para información digitalcodificada, por lo que GSM es un sistema diseñado para utilizarseñales digitales, así como también, canales de voz digitales,lo que permite un moderado nivel de seguridad.
Existen cuatro versiones principales, basadas en la banda:GSM-850, GSM-900, GSM-1800 y GSM-1900, diferenciándosecada una en la frecuencia de las bandas.
En GSM, las conexiones se pueden utilizar tanto a la voz, comoa datos, lo que permitió el avance del envío y consumo dedatos a través de los celulares. Los casos más comunes sonlas imágenes que se pueden enviar y recibir, y el uso deaplicaciones a través de los teléfonos móviles, tal es el caso deInternet.
Las implementaciones más veloces de GSM se denominanGPRS y EDGE, también denominadas generacionesintermedias, o 2.5G, que conducen a la tercera generación(3G), o UMTS.
1.Básicamente es una comunicación basada enpaquetes de datos. En GSM, los intervalos de tiemposon asignados mediante una conexión conmutada,en tanto que en GPRS son asignados mediante unsistema basado en la necesidad a la conexión depaquetes. Es decir, que si no se envía ningún datopor el usuario, las frecuencias quedan libres para serutilizadas por otros usuarios. Los teléfonos GPRSpor lo general utilizan un puerto bluetooth para latransferencia de datos.
2.GPRS (General Packet Radio Service)
Es una actualización de GPRS, el cual embala hasta 69.2Kbpsen ocho timeslots, considerada una tecnología de 2.75G, unpoco más evolucionada que GPRS. GERAN (GPS/EDGERadio Access Network) es el nombre que se le da a losestándares para el acceso GPS/EDGE.
3.EDGE (Enhanced Data Rates for Global Evolution)
4.UMTS (Universal Mobile TelecommunicationsSystem)
2.GSM
Es el sistema de telecomunicaciones móviles de tercerageneración, que se espera que alcance unos 2000 millones deusuarios para el año 2010.
El principal avance radica en la tecnología WCDMA (WideCode Division Multiple Access), heredada de la tecnologíamilitar, a diferencia de GSM y GPRS que utilizan una mezcla deFDMA y TDMA. La principal ventaja de WCDMA es que la señalse expande en frecuencia gracias a un código de ensanchadoque únicamente es conocido por el emisor y el receptor. Latécnica del espectro ensanchado permite que una señal seensanche a lo largo de una banda muy ancha de frecuencias,mucho más amplia que el mínimo requerido para transmitir lainformación a enviar. Este aspecto trae muchas mejoras a losanteriores sistemas (FDMA, TDMA y el propio CDMA):
Altas velocidades de transmisión (hasta 2 Mbps)
Un grado de seguridad mayor.
Gran eficacia en cuanto al acceso múltiple al canal.
Alta resistencia a las interferencias.
1.El desarrollo de los protocolos de acceso a Internet apartir de los celulares se ha visto incrementado en losúltimos años, y ha obligado a buscar protocolos ytecnología que permitan universalizar la transferencia yvisualización de datos y aplicaciones a través de cualquierdispositivo, ya sea a partir de celulares como de PCs.
1.WAP (Wireless Application Protocol)
2.Acceso a Internet y demás Aplicaciones por TeléfonoCelular
Es una especificación de protocolos estándar para aplicacionesque utilizan los dispositivos de comunicación inalámbricos,aplicaciones como por ejemplo el acceso a Internet desde uncelular, el acceso a correo electrónico, u otros.
El lenguaje primario del protocolo WAP es el WML (WirelessMarkup Language), lenguaje interpretado por los navegadoresWAP, de similares características al HTML.
Las nuevas versiones de WAP, utilizan XML que a futuropermitirá el verdadero acceso web para los dispositivosportátiles, utilizando un subconjunto de XHTML (eXtensibleHyper Text Markup Language, lenguaje pensado para sustituira HTML como estándar para las páginas web) llamado XHTMLBasics.
Durante la conferencia NetMedia2000 realizada en Londres,especialistas en Internet y la telefonía móvil han recalcado queWAP no es más que un estándar temporal, ya que laslimitaciones que posee no permiten la extensibilidad delsistema WAP hacia las diferentes tecnologías utilizadas en el
desarrollo de aplicaciones web. Asimismo, Jakob Nielsen,señalado como el "gurú de la usabilidad de las páginas Web"por New York Times, describe este sistema como un "abordajeequivocado a la portabilidad".
De hecho, una de las limitaciones del sistema WAP esjustamente el hecho de ser un micro-browser que únicamentepuede interpretar el lenguaje WML, lo que significaría para lascompañías tener que desarrollar contenidos propios en dicholenguaje o adaptar los existentes.
Otras limitaciones que se encontraron en este estándar son lasvelocidades lentas de ejecución y la necesidad de realizar unanueva llamada cada vez que el usuario desea conectarse.
Jakob Nielsen
En Uruguay, WAP es utilizado por ANCEL en ciertasaplicaciones específicas. Por ejemplo, Uragua utiliza el sistemaWAP de ANCEL para realizar los cortes y reapertura deservicios y el intercambio de mensajes entre su helpdesk y sustécnicos que realizan los distintos trabajos de campo. Dichaaplicación de Uragua fue desarrollada por San DiegoSoftWorks. Otros organismos que utilizan el WAP de ANCEL ensus aplicaciones son:
ANC (Administración Nacional de Correos)
Gaseba Uruguay
Ministerio del Interior
ANCEL también ha desarrollado un portal móvil utilizando suWAP, llamado Dale.
1. I-mode
Es un sistema de acceso a Internet utilizados en losdispositivos móviles, al igual que WAP, creado por DoCoMo en1999 pero que ha tenido un desarrollo muy importante enJapón. Cerca de un 30% de la población de Japón utiliza i-mode en sus aplicaciones vía Internet, ya sea, navegación depáginas, reservas de boletos de tren, chequeo del estado deltiempo y otros diferentes usos en sus rutinas diarias, comoenvío de correos electrónicos.
En los últimos años, esta tecnología ha logrado entrar en elmercado europeo a través de terminales en Españaprincipalmente.
El avance de esta tecnología en el mercado ha forzado a suscompetidoras a desarrollar sistema de telefonía móvil similares,por ejemplo, J-Phone que desarrolló Jsky, luego comprado porVodafone y renombrado a lo que hoy es Vodafone Live!.
Consta de un conjunto de protocolos que le permiten a unusuario navegar a través de mini páginas diseñadasespecialmente. Estas páginas, son escritas en un lenguaje muysimilar a lo que es HTML, con leves modificaciones para su usoen teléfonos celulares: el Compact HTML o cHTML. Esteestándar también incluye una tecnología, llamada Doja, pararealizar y consumir aplicaciones hechas en Java, pero no todoslos terminales i-mode soportan dicha tecnología.
Si bien i-mode también obliga a los operadores de lasaplicaciones web a migrar sus contenidos a ciertos lenguajes, yteniendo en cuenta que i-mode logra interpretar el CompactHTML, este pasaje de información a Internet Móvil sería muchomás rápido debido a la semejanza existente entre HTML y
cHTML. El propio Nielsen destaca que el sistema i-mode tendrámayor éxito que WAP, debido a que es mucho más simple ybarato, ofrece conexión permanente y una buena política deapertura del sistema.
1.Es la norma que posibilita la transmisión de voz ydatos entre diferentes dispositivos mediante unenlace de radiofrecuencia. Esta norma consiguefacilitar las comunicaciones entre equipos móviles yfijos, eliminando cables y conectores.
El estudio de este tipo de tecnologías fue iniciado por Ericssonen 1994 para la interconexión de teléfonos móviles y otrosaccesorios.
Todos aquellos equipos conectados con Bluetooth deberántener instalado el chip Bluetooth, un software que interprete laconexión establecida y la conexión deberá cumplir ciertosrequerimientos de interoperabilidad.
La distancia entre los dispositivos puede alcanzar los 10metros, dentro de la cual se ofrece una conexión segura deradio.
Uno de los principales obstáculos a los cuales se enfrenta estetipo de conexiones es que el emisor deberá consumir pocaenergía, debido a que deberá integrarse con dispositivos quepor lo general funcionan en base a una batería.
2.Bluetooth
3. IrDA (InfraRed Data Association)
2.Estándares de comunicación inalámbrica
Es un estándar que define una manera de implementar el usode la tecnología infrarroja por los fabricantes, para latransmisión y recepción de información. Fue creada en 1993entre HP, IBM, SHARP, entre otros. La FIR (First InfraRed),soporta tasas de frecuencia hasta 4 Mbps, aunque aún seestudia la posibilidad de ampliar dichas tasas a 16 Mbps.
1. En esta sección analizaremos las principales razones porla cual las personas deciden utilizar un celular. Si la gentelos posee solamente para realizar llamadas osimplemente por estar a la moda. Sobre este puntopresentaremos un análisis de una entrevista realizada porla Cátedra de Procesamiento de Datos de la Universidadde Buenos Aires.
También hablaremos sobre hasta que punto los celularespueden provocar adicción y como influye la personalidad de laspersonas en el uso de los mismos.
Por último veremos las distintas formas de campañaspublicitarias y formas de persuadir a la sociedad para la comprade teléfonos celulares. Incluimos un ejemplo de publicidad de laempresa publicitaria Walkfone.
1. Lo que sigue es un análisis de una entrevista hechapor la Cátedra de Procesamiento de Datos de laUniversidad de Buenos Aires. El método de trabajode campo fue a través de entrevistas abiertas, y paracircunscribir y localizar el trabajo, se les realizó apersonas entre 18 y 25 años que viven en la Ciudadde Buenos Aires y el conurbano bonaerense. Lasentrevistas no se limitaron a ningún tipo de clasesocial, pero el requisito fundamental, era que poseanteléfono celular.
A través de las entrevistas se puede notar que estáfuertemente presente y valorada la cuestión de estarcomunicado todo el tiempo, con quien se quiera y en cualquierlugar, ya sea a través de mensajes de texto, o llamadas. Existeasí la posibilidad de ubicar en todo momento a una personaindependientemente de que se encuentren, tanto el que realizael llamado como el que lo recibe, en su domicilio, una especiede comunicación más eficaz.
Respecto de esto, se encuentran testimonios del tipo: "Priorizómás el hecho de estar comunicada, tanto con familiares comopor una cuestión de contactos, y al no estar en mi casa no mequeda otra que tener celular." Otro usuario respondió acerca de
este tema que: "Tener celular es una ventaja, el beneficio esque cualquier persona que se quiere comunicar conmigo,cuando no estoy en mi domicilio, me puede llamar al celular; ysi yo estoy en cualquier lado, y necesito comunicarme conalguien, también lo puedo hacer. El beneficio es por unacuestión de comunicación." Pero también notamos unaexistencia, según los entrevistados, de otras vías decomunicación (fundamentalmente telefónicas, pero en suformato fijo, hogareño, laboral, público o semipúblico) quesiempre están presentes.
"Para mis viejos es cuestión de seguridad, con el celular mesiento controlado más que antes, porque llaman a cada rato,preguntan a qué hora venís." Tener celular está tambiénvinculado a una cuestión de control, como un beneficio(encontrar a quien se quiera en cualquier momento) aunquedetrás de él se esconde una desventaja, pues muchas veces elsentirse controlado puede ser molesto e incómodo. De estamanera se ve que el beneficio planteado en un primermomento corre el riesgo de transformarse en un control de lasactividades de las personas. Si bien, esto último, es unreproche de los usuarios, ninguno contempla la opción deapagar el celular como una solución al problema, por el hechoirónico de "estar siempre comunicado".
"Uso los mensajes porque es más práctico, económico, y mepermite una conversación más larga sin que corran los minutos.Por ejemplo, yo mando un mensaje y sigo la conversación poruna hora y el gasto es inferior a si usara una llamada." Hay unpredominio de la utilización de los mensajes de texto, por unacuestión de practicidad, sin desconocer en esto los motivoseconómicos, pues los SMS son mucho más baratos que lasllamadas de voz, y allí aparece más que nada, una cuestión decostos. Aunque también tenemos en cuenta que mandarmensajes de texto en todo momento hace que, en definitiva, elgasto sea el mismo respecto de las llamadas. Cierta filtracióndel chat se ve cuando los entrevistados aseguran comunicarsecon sus amigos y mandar mensajes con liviandad, sinrestricciones del orden de lo económico, que finalmente, en suextensión genera un gasto similar, o mayor, al minuto de
comunicación neta, lo cual indica una representación erróneaque sirve para, de manera inconsciente, justificar la práctica.
En general las personas obtienen el celular por las funcionesadicionales que pueden obtener de él, pero la mayoría de losusuarios no las conocen en su totalidad (en su existencia, yfundamentalmente, en su utilización) y las que utilizan másfrecuentemente son métodos de distracción o entretenimiento,como son los juegos. A la hora de elegir un teléfono móvil, loque más valoran es el envío de los mensajes de texto, eldiseño, todo aquello que tiene que ver con "estar a la moda" ypor último la posibilidad de tener en su propia mano la últimatecnología. Junto con el deseo de tener la última tecnología,está el aspecto estético del aparato y de la imagen o status queaparenta portar determinados celulares.
Al respecto surgió en una de las respuestas: "Tuve comoprioridad las cuestiones que tienen que ver con la practicidad,pantalla grande, buena definición, y obvio, una compañía queme brindara un buen servicio. Y otro factor muy importante paramí es que el celular tiene que ser llamativo, vistoso, por elhecho de que en mi trabajo me manejo con cierto target depersonas, y necesito tener un buen equipo."
Es importante resaltar que en los casos que se evaluaron laspersonas tienden a considerar que el celular surgió en ladécada de los ´90, época en la que en realidad esa tecnologíano fue creada sino el momento en el que se hace conocida y seincorpora en la sociedad. La imbricación histórica junto aldespegue comercial se puede hacer visible en eldesconocimiento del surgimiento, o en "otro" surgimiento, el delestallido comercial que, en contrapartida, todos ubicaron hacialas mismas fechas. Los entrevistados coincidieron en que enlos ’90 se masificó el celular, pero asocian esa masificación almismo momento de su surgimiento.
Cuando se consultó sobre la posibilidad de la desaparición delcelular, las respuestas todas coincidieron, y este es un ejemplode ellas: "Uhhh, si dejara de existir me moriría. Creo que sidesapareciera, algo saldría a reemplazarlo, no sé qué sería,pero seguro que estaría mucho mejor." Como se vio en las
entrevistas la relativización de la existencia del celular noconcuerda con lo explicitado en las prácticas y apreciamos unallamativa conciencia de la necesidad de la comunicaciónmomentánea en cualquier lugar. La ubicación, no en primerlugar, en algunas entrevistas, no le están relegando unsegundo plano sino que revelan un asentamiento oemplazamiento que, de manera casi fugaz, teniendo en cuentala explosión en pocos meses, ya ha dejado de reservarle lanovedad por lo "necesariamente necesitado".
Otro entrevistado dijo: "Habrá un tiempo dedesacostumbramiento. Pero seguramente, surgiría algo parareemplazarlo o cubrir ese vacío y seguir sacándonos plata. Enrealidad el celular lo que hizo fue extender el porcentaje del díaque estás comunicado (…) Tal vez eso es lo que se resentiría"
Por eso, la impronta que el celular dejó, en un corto tiempo, enel cuerpo social es más profunda que un imaginario de loposible. La aparición del celular instaló una nueva necesidadque va más allá de su existencia, dejándonos la inquietudacerca de qué nuevas necesidades tendremos en el futuro, y siesas necesidades serán producto de la incorporación, a la vidacotidiana, de otras nuevas tecnologías.
2.¿Por qué es importante utilizar celular?
Un estudio realizado por la universidad australiana de Monash,en Melbourne, ha puesto de relieve los efectos de lapersonalidad a la hora de utilizar el móvil. Los malos hábitospueden estar acentuados por una baja autoestima o por elexceso de extroversión. El estudio ha sido realizado con laintención de que las autoridades tengan en cuenta el efecto deestos aparatos en los usuarios, de manera que puedancontrolar los mensajes publicitarios destinados a ellos.
Las personas más dependientes de los móviles –aquellos quemandan mensajes hasta en el cine o que pagan facturasastronómicas de teléfono- suelen tener características depersonalidad similares, acaba de descubrir un equipo deinvestigadores australianos.
Según el psicólogo James Phillips, de la en Melbourne, se tratade un tipo de personas tendente a crearse cierta adicción conestos aparatos, e incluso a actitudes destructivas y peligrosas.En su mayor parte, afirma Phillips, son personas jóvenes,extrovertidas o con un nivel de autoestima bajo.
1. El estudio, publicado en la revistaCyberPsychology & Behavior, ha examinadolos hábitos de uso de teléfonos móviles de 195personas de más de 18 años. La universidadde Monash también se ha hecho eco de losresultadosdel estudio.
Entre las preguntas que los investigadores hicieron a estegrupo estaban las referentes a la cantidad de dinero quepagaban por el uso de su móvil, las razones por las quellamaban a otras personas, así como sus achaques y doloresrelacionados con el uso excesivo del teléfono inalámbrico(como los dolores en los pulgares por escribir demasiadosmensajes de texto).
Los investigadores también preguntaron a los participantes enel estudio si sus familiares y amigos se quejaban de lautilización que hacían del móvil, si solían ser impuntuales porencontrarse hablando por teléfono, o si se enfadaban cuandoalguien les pedía que apagaran los aparatos.
2.Daños físicos y psíquicos
Los participantes pasaron además una serie de testspsicológicos cuyos resultados mostraron una clara relaciónentre la forma de usar el teléfono y las características de lapersonalidad de cada uno.
Cada personalidad produce una forma diferente de usar elmóvil, según estos resultados: las personas con bajaautoestima tienden a buscar cierta reafirmación en el uso de losteléfonos o se sienten infelices y utilizan los móviles para entraren contacto con otras personas.
Por el contrario, las personas extrovertidas tienden a usar elmóvil para quedar o ponerse de acuerdo con gente del trabajoo con múltiples amigos.
La finalidad del estudio es la de ayudar a las autoridadesaustralianas a desarrollar campañas publicitarias enfocadas aseñalar a los usuarios los riesgos que entraña el uso delteléfono móvil cuando se conduce, en hospitales o en otrossitios públicos.
3.Personalidad y móvil
4.Tecnología y personalidad
El estudio de la universidad de Monash viene a abundar en lasinvestigaciones sobre la influencia de la tecnología en lasociedad. Se sabe por ejemplo que para los adolescenteshablar por el móvil es una forma de sentirse integrados.También se ha detectado en determinados colectivos una ciertaadicción al uso de los teléfonos móviles, si bien se desconocepor qué determinadas tecnologías despiertan adicción.
Por ejemplo, Internet es una tecnología potencialmenteadictiva, ya que el uso del ordenador y de la red tienen unpotencial adictivo mucho mayor que otras tecnologíasparecidas. Otra variable que aumenta el potencial adictivo deestas herramientas es la aceptación social. Un ejemplo es eldel teléfono móvil. La fácil disponibilidad determina otroaspecto a tener en cuenta, como es el caso de ordenadores,teléfonos, etc.
Pero no todas las personas que utilizan estas herramientas se«enganchan» a los móviles o a Internet. La persona que puedellegar a ser adicta es porque, probablemente, ya tiene unoselementos de su personalidad que son los que le conducen aun uso inadecuado de esta tecnología.
3.Adicción a los celulares
4.Marketing
2. Influencia en la sociedad
Las comunicaciones móviles contribuyen a la eficiencia de lascompañías, tanto en logística, marketing como en lascomunicaciones internas mas allá de eso el teléfono móvil haprobado ser un instrumento valioso para la pequeña empresa ysus dueños. Nuevos conceptos de servicios en el sectorpúblico han crecido alrededor de la telefonía móvil, porejemplo, aquellos basados en SMS.
Todo lo que nos rodea, incluyendo el celular, dice mucho sobrecomo somos. Las publicidades gráficas muestran variascaracterísticas para ayudar al consumidor a poner su propiotoque personal. El objetivo será ver los diferentes usos quecontienen los celulares y como son capaces de persuadirnos através de ellos.
El celular es un elemento para comunicarse, pero con elavance de la tecnología nos da una comunicación que va másallá de esto. En las publicidades se hace hincapié en losdiferentes usos que brinda el celular, más que en su objetivoprincipal: "el de comunicarse mediante un llamado telefónico".También apuntan a lo simbólico, en donde todo lo que el sujetoes, lo hace gracias a poseer un celular, "su" celular. Lasposibilidades que brindan los teléfonos celulares son infinitas, yya se puede considerarlo como un objeto de uso personal, yaque el sujeto se identifica con el celular.
Las publicidades consideran al celular como un objeto de usopersonal permitiendo al usuario identificarse con él. Losdestinatarios a los que apuntan, en su gran mayoría,pertenecen a un público joven, que quiere divertirse, disfrutar ypasarla bien, pero en determinados casos, atraen a hombresde negocios brindándole la posibilidad de comunicarse lo másrápido posible con sus clientes y/o demás actividadeslaborales.
Un ejemplo de publicidad que nos muestra a un usuariodisfrutando y pasándola bien junto a su celular.
La mayor atracción que tienen las publicidades es que incluyenpromociones; con la compra de un celular se adquierendiversos accesorios que nada tienen que ver con el aparatotelefónico, por ejemplo: mochilas, un CD, cuadernos (útilesescolares), otro celular, etc.
El gran avance tecnológico en la telefonía celular, ha permitidoun crecimiento, tanto en el diseño de los celulares (su peso,grosor, pantalla color, cantidad de líneas, etc.), como en lainnovación de accesorios disponibles para cada celular enparticular. Por ejemplo: manos libres con radio que permitesintonizar el dial que desee el consumidor y a su vez laposibilidad de hablar por teléfono sin tener que interrumpir susactividades normales.
Las empresas a través de usos y características de losteléfonos crean una nueva necesidad para el usuario. Algunasde ellas son:
cámara de video fotográfica
juegos
mayor velocidad de conexión a Internet y descargas de laweb; la persona puede enviar imágenes, mensajes o e-mails y también bajar rings tons, mp3, chat.
resolución de pantalla
GSM
sonido polifónico
memoria
agenda
alarma
1.Propuesta publicitaria de Walkfone
Walkfone es una empresa de publicidad. Diseñará unacampaña para una empresa de telefonía móvil, teniendo encuanta los usos y características de los celulares y analizandolas distintas campañas de empresas, como, CTI, UNIFON,PERSONAL.
La propuesta para la publicidad grafica consiste en lapersonificación del teléfono celular. Realizar una historieta, endonde dos celulares se peleen entre ellos, compitiendo porquien de los dos presenta más tecnología, usos ycaracterísticas. Como si se tratase de dos personas.
Los destinatarios:
La publicidad grafica será destinada a jóvenes entre 16 y 25años. Es una brecha de edad donde es más fácil de persuadircon publicidades que apuntan a usos y características de loscelulares.
Puntos a tener en cuenta en la publicidad:
Incluir en la gráfica promociones, premios que seduzcanal consumidor.
Apuntar en el diseño del celular, lo último en tecnología.
Convencer el consumidor aparte del celular, obtendrá unobjeto de uso personal, juguete, algo con que construir supropia identidad.
Resaltar los objetivos principales del celular, como:
Beneficios increíbles
Comunicación y entretenimiento de última tecnología
Tecnología útil y avanzada
Velocidad y flexibilidad
Garantía de estar siempre comunicado
Mejor servicio
Propuesta y concepto para los avisos:
Tiene que predominar la imagen sobre el texto para captar laatención del consumidor y hacer que adquiera el producto(celular). Que logre persuadirlo de tal forma que sientanecesidad de comprarlo. Que describa con imágenes lasdiferentes características del celular. Que el mensaje seatransmitido claramente.
La tipografía utilizada debe ser importante, tiene que llamar laatención, atrapar a quién hojea la página.
Resaltar en la publicidad que el usuario pueda manipular elcelular, manejar sus usos (como sacar diferentes fotografías,personalizar diversos tonos del sonido, etc.). El usuario vainteractuar con el celular de una forma fácil que le va a parecernatural, ese debe ser el objetivo principal. El teléfono tiene queser usable para que el usuario pueda disfrutar de la tecnologíay relajarse.
La interfaz tiene que tender a ser transparente, el consumidorya esta informado en temas de tecnología, tiene conocimientosy más los jóvenes que crecieron con el avance de la tecnologíay la mayor parte de sus prácticas cotidianas se vinculan conella.
La interacción con el celular tiene que ser eficiente y segura.Los usuarios no tienen que cambiar radicalmente su manera deser, si no que el aparato tiene que ser diseñado para satisfacerlos requisitos del usuario.
1. En los últimos años del uso de teléfonos celulares dentrode la población general, es un tema de debate mundial,por sus posibles efectos sobre la salud. La influencia delas radiaciones electromagnéticas en el organismo, amediano y largo plazo todavía esta siendo estudiado porla OMS, pero se han reportado casos aislados de lesiones
en algunas personas que utilizan con frecuencia estemedio de comunicación móvil.
1. Varios estudios han demostrado que las radiacionesprovenientes de los teléfonos móviles producencambios en la temperatura del organismo; en elcuerpo hay áreas que son más sensibles al calorcomo son los ojos (formación de cataratas) y lostestículos (disminución en la producción deespermatozoides).
En exposición continuada, a largo plazo, con el uso del móvil oexpuestos a las antenas repetidoras, muchos científicosencuentran daños en la membrana celular (flujo de iones Ca, K,Na), efectos sobre el sistema inmunitario con pérdida dedefensas, e incluso alteración del ADN, con destrucción decromosomas, y rotura de enlaces simples y dobles.
Recientemente han sido realizados algunos estudios enhumanos, que parecen mostrar una tendencia a aumentar elriesgo de tumores cerebrales en usuarios activos del celular,pero es necesario realizar investigaciones con mayor númerode personas y períodos prolongados, que descarten ocomprueben la relación tumor-radiación.
La radiación más peligrosa proviene de la antena del móvil,situada muy cerca de la cabeza y se atenúa al alejar el aparatodel oído. La potencia de emisión aumenta, automáticamente,según los obstáculos materiales (paredes, vehículos, etc.)encontrados entre el móvil y la antena repetidora. Los efectosbiológicos dependen del tiempo de exposición a lasmicroondas, aumentan linealmente con la potencia de la fuentede emisión (móvil o antena), y decrecen exponencialmente (d2)al aumentar la distancia entre el móvil o antena repetidora y lapersona expuesta.
Todos somos sensibles a las microondas, pero el peligropotencial frente a los campos electromagnéticos es mayor parala "población de alto riesgo", como embarazadas, bebés yniños que presentan un peligro estadístico mucho mayor (hastaen centenares de veces).
El riesgo también se incrementa en enfermos, ancianos y, másaún, en las personas ultrasensibles, el colectivo de "alérgicos ala electricidad" que puede presentar respuestas biológicas condosis de radiación hasta mil veces menores.
Estas radiaciones, llamadas microondas, afectan tambiénelementos técnicos de alta sensibilidad, razón por la cual esprohibido su uso en aviones, lugares con amplias medidas deseguridad, hospitales o en personas con marcapasoscardíacos.
1.No existe una respuesta definitiva con respectoa si los teléfonos celulares causan cáncer o no,puesto que la información disponible se basaen estudios a corto plazo. Sin embargo, en elpresente varios estudios importantes nomuestran evidencia que relacione los teléfonoscelulares con el cáncer.
La cantidad de tiempo que las personas usan los teléfonoscelulares se ha incrementado y se ponderará en estudiosactuales y futuros.
Esta investigación en curso continuará durante muchos añospara comprobar si puede existir una relación entre los tumorescerebrales o de otras áreas de lento crecimiento en periodos detiempo más prolongados
2.¿Los teléfonos celulares causan cáncer?
La radiación emitida por los teléfonos celulares puede afectarsignificativamente la fertilidad masculina, afirmó un equipo decientíficos de la Universidad de Szeged, en Hungría.
Según los investigadores -que presentaron los resultados de suestudio en una reunión de la Sociedad Europea deReproducción Humana y Embriología (ESHRE por sus siglasen inglés) en Berlín- dicha radiación reduce el número deespermatozoides en un más de un 30%.
El estudio húngaro es el primero en analizar la influencia de lasradiaciones electromagnéticas sobre el esperma.
Incluso aquellos hombres que tenían su teléfono encendido(aunque no lo hubiesen usado) fueron afectados.
Los espermatozoides restantes, según explicaron, se movíande una manera anormal, reduciendo las posibilidades dereproducción, afirmó el equipo.
3.Las radiaciones pueden afectar la fertilidadmasculina.
4.Los efectos son peores en lugares cerrados
Los efectos de las radiaciones son peores en lugares cerrados.Por ejemplo en un ómnibus metálico donde están hablandomás de diez personas el efecto que tiene esta emisión deantenas emitiendo es tremendo.
Una investigación realizada por científicos japoneses sugiereque el uso de aparatos celulares dentro de los vagones de lostrenes puede poner en peligro la salud de los pasajeros.
El estudio precisa que los niveles de radiaciónelectromagnética en los trenes puede exceder los límitesinternacionales de seguridad, incluso si pocas personas hablana la vez por teléfono.
Esto se debe a que las microondas emitidas por los aparatoscelulares no tienen por dónde salir y simplemente rebotandentro de los habitáculos.
Tsuyoshi Hondou, de la Universidad de Tohuku, empleó losplanos de un vagón típico para calcular el impacto de laradiación.
Descubrió que muy pocas señales logran escapar por lasventanas y, en cambio, se quedan dentro, yendo de un lado aotro.
Calculó que si apenas 30 pasajeros de un total de 151 hablanpor teléfono, el nivel de microondas sobrepasa el límiterecomendado por el Comité Internacional sobre Radiación NoIonizante.
También estimó que, debido a que las señales suelenpotenciarse, el riesgo persiste incluso si hay pocas personas enlos vagones.
"Es posible que haya peligro aun si el tren está semivacío",insistió el científico japonés en un artículo publicado por larevista New Scientist.
"Preocupante"
Hondou consideró que este hallazgo es "preocupante" en vistade la creciente utilización del sistema WAP (el protocolo paranavegar por Internet a través de los teléfonos) y de otrosdispositivos móviles.
Asimismo, recomendó a los operadores de ferrocarrilesintroducir nuevos reglamentos sobre el empleo de aparatoscelulares en los vagones.
Finalmente, advirtió que los efectos observados en los trenestambién podrían verificarse en autobuses y elevadores.
Sin embargo, el profesor Les Barclay, miembro de comité deinvestigación sobre teléfonos móviles del Departamento deSalud del Reino Unido, dijo que los riesgos para la salud sonmínimos.
"Las señales pierden potencia rápidamente a medida que unose aleja del aparato. Y cuando rebotan en una pared, ya sonmuy débiles", explicó.
2.Efectos de las radiaciones emitidas por los teléfonoscelulares
Los teléfonos móviles pueden provocar más accidentes detránsito que el alcohol, según un estudio británico.
Una serie de pruebas realizadas por científicos del Laboratoriode Investigación sobre el Transporte arrojaron que cuando seconversa por teléfono mientras se conduce, las reacciones sonmás lentas que bajo la influencia del alcohol.
La investigación indica que el peligro es prácticamente elmismo si se utilizan teléfonos celulares o aparatos que no setienen que sostener en la mano.
El uso de teléfonos móviles mientras se maneja es ilegal enmás de 30 países, pero en otros, como el Reino Unido, noocurre lo mismo.
Roger Vincent, de la Sociedad Real para la Prevención deAccidentes, pidió que se prohibiera también en este país.
"El problema es que uno se sumerge en la conversacióntelefónica y ésta comienza a tomar precedencia sobre la tareade conducir", le dijo a la BBC.
Las reacciones pueden ser 50% más lentas.
Guardar las distancias
La investigación mostró que, como promedio, la reacción de loschoferes es 30% más lenta mientras conversan por teléfonoque cuando conducen por encima del límite de alcohol y 50%más lentas que cuando se maneja normalmente.
Los conductores también tuvieron dificultades para manteneruna velocidad constante y a la hora de guardar la debidadistancia de otros automóviles.
En el estudio participaron 20 voluntarios y fue realizado con unsimulador automovilístico.
3.Los teléfonos móviles pueden provocar accidentesde tránsito
4.Consejos para reducir el riesgo sanitario
Dado el riesgo evidente, debemos usar el móvil lo menosposible, limitando el número de llamadas y su duración. Si nohay más remedio que usar un móvil, los analógicos son másaconsejables que los digitales (GSM). Debemos elegir unmodelo de baja radiación –las potencias de emisión suelenoscilar entre 0,6 y 2 W– y considerarlo un teléfono deemergencia. Es aconsejable extender la antena y alejarlo todolo posible de la cabeza al hablar (accesorio manos libres), asícomo el uso de mensajes escritos, por su breve emisiónradioeléctrica y por la distancia de lectura.
En el mismo sentido, debemos evitar permanecer cerca de lasantenas repetidoras, por la gran potencia y la larga duración dela exposición. Si residimos cerca de una antena repetidora, espreciso medir con precisión la radiación efectiva recibida por laspersonas (densidad de potencia), con aparatos homologadosde alta sensibilidad a cargo de un experto, que puede medir insitu la radiación de microondas y sugerir las medidasnecesarias.
Ante la amenaza omnipresente de las antenas, podemosinstalar pantallas de protección para las microondas, dado quela mayor parte de la radiación de la red de telefonía móvilpenetra por las ventanas.
Los niños de menos de 16 años no deberían usar teléfonosmóviles.
Las mujeres embarazadas no deberían usar teléfonos móviles.
Los que padecen las determinadas enfermedades ydesordenes que se indican no deberían usar teléfonos móviles:enfermedades neurológicas como neurastenia, psicopatía,psychosteny y todas las neurosis con asthenic, desordenesobsesivos, histéricos y reducción de la actividad mental, física,
pérdida de memoria, alteraciones del sueño, epilepsia ysíndrome epiléptico, predisposición epiléptica.
La duración de las llamadas debería estar limitada al máximode tres minutos, y después de hacer una llamada el usuariodebería esperar como mínimo 15 minutos antes de realizar otrallamada. Se recomienda el uso de auriculares y manos libres.Los fabricantes y detallistas de teléfonos móviles deberíanincluir las siguientes informaciones junto con lasespecificaciones de uso:
No lleve nunca el celular encendido contra el cuerpo. Es decir,no lo lleve en un cinturón o un bolsillo. Llévelo siempre en unacartera o portafolios que no esté apoyado contra el cuerpo.
Los teléfonos celulares interfieren con los equipos médicos,tales como monitores de actividad cardiaca y ventiladores. Poresta razón en muchos hospitales esta prohibido su uso,también pueden afectar marcapasos y audífonos. Eviteguardarlo en el bolsillo cercano a su pecho, debería seraclarado en forma destacada en los manuales de teléfonoscelulares.
En el momento de comprar el celular, elija el modelo con menorpotencia, pregunte a su vendedor, como usuarios lo debemossaber y el fabricante lo debe informar.
Cuando entre a una reunión apague su teléfono celular, cadavez resulta mas molesto para los demás seguir la línea decomunicación con constantes interrupciones. No espere que selo soliciten adopte la acción como un modo de convivencia.
Apague siempre su celular en todo espectáculo o teatro.
En el momento de elegir vivienda nueva, es importante queescoja un lugar donde no haya cerca torres repetidoras, lascuales emiten de manera permanente microondas.
Si va a entablar conversación por celular cuando estámanejando, es mejor que estacione el auto en un lugar seguro,y de esta manera concentrarse sólo en la charla.
Uno de los efectos adversos más importantes observados conel uso de los teléfonos móviles, es el incremento en el númerode accidentes vehiculares.
Datos estadísticos reportan que el riesgo de accidentalidad enla personas que hablan por celular mientras conducen,aumenta hasta cuatro veces con respecto a personas que noutilizan este medio de comunicación o las que deciden parar elauto en el momento de iniciar una conversación. Tampoco seha observado algún beneficio con el uso del celular en laposibilidad de "manos libres", porque de todos modos laconcentración durante la comunicación es menor.
Evite hacer o tomar llamadas cuando la señal es débil o hayainterferencia pues esta emitiendo mayor radiación cuandointenta comunicarse con una señal débil.
2. Impacto en la salud
La telefonía celular ha recorrido un camino muy extenso desdesu no tan lejano comienzo, haciendo lucir los dispositivos decomunicación de la primera generación –vendidos en elmercado local hasta no hace más de 5 años- como piezas deantigüedad comparados con los teléfonos móviles modernos.Esta tecnología ha dejado de estar orientada únicamente a lacomunicación de voz para pasar a involucrar todo tipo deaplicaciones multimedia, transformándose de ésta manera enuna herramienta de uso diario, muchas veces imprescindible,para millones de personas en el mundo.
Habiéndose mostrado una importante cantidad de sistemas yprotocolos de comunicación que intentan imponerse comodominantes en el mercado, se concluye en forma directa que laevolución de esta tecnología no se detendrá en los añosvenideros, y continuará sorprendiéndonos continuamente.
Si bien la penetración del mercado latinoamericano no hacobrado la relevancia que posee en el primer mundo, su lugaren las telecomunicaciones es en extremo importante, teniendoen muchos países perspectivas de desarrollo bastante mayoresque la telefonía alámbrica.
Hoy por hoy la gente no piensa en el celular como unaprioridad pero a la vez es incapaz de imaginar una sociedad sinél. A lo largo de la historia existió la necesidad de estarcomunicados siempre. Ahora con las nuevas tecnologías, comola telefonía celular, sentimos que esta necesidad aumentóconsiderablemente, al punto que para muchos seríaimpensable la vida sin celular.
En general las personas obtienen el celular por las funcionesadicionales que pueden obtener de él, pero la mayoría de losusuarios no las conocen en su totalidad. A la hora de elegir unteléfono móvil, lo que más valoran las personas es todo aquelloque tiene que ver con "estar a la moda", como por ejemplo losmensajes de texto, y por último la posibilidad de tener en supropia mano la última tecnología y el aspecto estético delaparato.
Los teléfonos celulares son emisores de microondas. Lasradiaciones que emiten pueden provocar problemas comoformación de cataratas y disminución de la producción deespermatozoides en los hombres. También pueden afectaralgunas funciones del cerebro, produciendo dolores de cabezay problemas de sueño.
A su vez se está estudiando la posibilidad de que puedancausar cáncer, aunque todavía no hay pruebas contundentesde esto. Las personas al utilizar un celular deberían tomar unmínimo de precauciones elementales. La sociedad estádesinformada. Creemos que una combinación dedesinformación generalizada y de intereses creados hace quecasi no se hablen de estos riesgos. Sabemos que en estostiempos la tecnología es inevitable, pero cuando se trata dedaños humanos probables hay que actuar con cierta concienciay precaución.
La revolución celular lleva a que la gente sea muy dependientede los mismos. Como dice el pensador y analista de nuevastecnologías de comunicación, el estadounidense HowardRheingold, el celular será "el control remoto de nuestras vidas".
