¿Qué son las redes móviles 1G, 2G, 3G…?

Prácticamente cada día nosotros escuchamos y vemos los comerciales de operadores móviles sobre redes 3G, 4G, etc. No obstante, muy pocos de los usuarios conocen qué exactamente significan estos números y letra "G". Hoy en día el sigo "3G" nosotros por lo general asociamos con el Internet móvil. Pero en realidad el asunto no es tan simple.

¿Qué es una red móvil?

Una red móvil es una cadena de estaciones de radio que sostienen la comunicación en dos direcciones con el abonado dentro del área de su alcance. Cada estación cubre una pequeña zona que tiene forma de una célula del panal. De ahí proviene el nombre "comunicación celular". En general unas cuantas estaciones pueden cubrir un área bastante grande, permitiendo de esta manera al usuario quedarse en la línea aun cuando este se encuentra en movimiento.

¿Qué significa la letra «G»?

"G" proviene de la letra mayúscula G - primera letra de palabra "Generación". Como podemos deducir, todas las redes móviles están divididas en diferentes generaciones.
En esta ocasión queremos proponerles conocer más detalles sobre la historia de desarrollo de redes móviles.

Desarrollo de redes móviles

1G

De costumbre se dice que la historia de primera generación empezó en los años 80, aunque en calidad de su fecha de nacimiento oficial también podemos considerar el día 3 de abril del año 1973. Este día sr. Martin Cooper - Jefe del Departamento de comunicación móvil de compañía Motorola - realizó una llamada al Jefe del Departamento de investigaciones AT&T Bell Labs sr. Joel S.Engel. Esta primera llamada fue realizada desde plena calle de Nueva York, entre el tumulto y ruido de los automóviles. Así que los pioneros de industria de comunicación móvil fueron las compañías Motorola y AT&T Bell Labs.

En aquellos tiempos los estándares principales de comunicación eran:

  • AMPS (Advanced Mobile Phone Service) en EE.UU, Canadá, América Central, Sudamérica y Australia.
  • TACS (Total Access Communications System) en Inglaterra, Italia, España, Austria, Irlanda, Japón.
  • NMT (Nordic Mobile Telephone) – un estándar conocido bajo el nombre de "estándar escandinavo", que sin embargo se utilizaba no solamente en los países de Escandinavia, sino también en algunos otros.
  • C-450 en Alemania y Portugal.
  • RTMS (Radio Telephone Mobile System) en Italia.
  • Radiocom 2000 en Francia.

En aquellos tiempos difícilmente podríamos llamar este tipo de comunicaciones "móviles". Primeros estándares de comunicación móvil eran analógicos. Los estándares indicados más arriba se utilizaban únicamente para transmitir la voz. En esta época ya existían los módems, pero comunicaciones inalámbricas contenían muchos ruidos y distorsiones, velocidad de transmisión de datos era deplorable, mientras el coste de este servicio era muy elevado.

Calidad de comunicaciones analógicas de aquellos tiempos tampoco era buena y tenía muchas desventajas, pero su defecto principal era posibilidad de escuchar las conversaciones de otros abonados. Quizás en alguna ocasión, hablando por el teléfono de la casa ustedes podrían notar que alguien más hablaba en el fondo. Con frecuencia la llamada se interrumpía y había que volver a marcar. Situación con llamadas internacionales era aún más triste.

Prácticamente cada país tenía su propio sistema incompatible con equipos utilizados en países vecinos. Por eso surgió la necesidad de crear un sistema general con alta capacidad de tráfico y amplia zona de cobertura. El propósito era dirigir una llamada a un teléfono determinado independientemente del lugar de ubicación del abonado.

2G y 2,5 G

En el año 1982 la Conferencia Europea de Administraciones de Correos y Telecomunicaciones (CEPT - en siglas inglesas - Conference of European Post and Telecommunications) designó un grupo especial para estudiar y desarrollar el sistema de comunicación inalámbrica de uso general GSM (en francés - Groupe Spécial Mobile). Así al mundo llego la segunda generación – 2G. En 1989 atribuciones de CEPT asumió el Instituto Europeo de Normas de Telecomunicaciones (ETSI – en siglas inglesas - European Telecommunications Standards Institute). Al principio el sistema GSM funcionaba únicamente en algunos países que formaban parte de ETSI, pero con el paso del tiempo también fue implementado en otras regiones: Europa Oriental, Asia, África, Oriente Medio. A partir de este momento las siglas GSM empezaron a significar Global Special Mobile.

En el año 1991 aparecieron primeras redes 2G - comenzó la era del "boom" digital. La diferencia principal entre el sistema 1G y 2G radica en el método digital de transmisión de datos. Todas las conversaciones se cifraban en un código digital. Además, en aquel momento apareció el servicio de mensajería SMS (ing. Short Message Service), que se utiliza hasta este momento.

En aquella época los Estados Unidos y Europa tomaron caminos diferentes. En Europa crearon un estándar único – GSM, mientras en EE.UU. todas las redes se basaban en el estándar D-AMPS (Digital AMPS). No obstante, dentro de un tiempo en Estados Unidos apareció su propia versión GSM – estándar GSM1900.

Con aparición y desarrollo de Internet especialmente para redes móviles fue desarrollado el protocolo WAP (ing. Wireless Application Protocol – protocolo de aplicaciones inalámbricas). Este protocolo permitió acceder a la red Internet directamente desde dispositivos móviles.

En calidad de ventaja principal de 2G se destacaba la seguridad de comunicación, ya que todas las llamadas se cifraban y era prácticamente imposible intervenir una llamada ajena.

Con cada año crecía la demanda de acceso al Internet desde dispositivos móviles. Esto impulsó el proceso de creación de una nueva generación. 2,5G es un puente que una las generaciones 2G y 3G. Con aparición de 2,5G funciones de comunicación móvil fueron ampliadas con posibilidad de transmitir los datos mediante conmutación de paquetes – GPRS (ing. General Packet Radio Service – servicio general de paquetes vía radio). En las redes GSM se implementó la tecnología EDGE (ing. Enhanced Data-rates for GSM Evolution – tasas de Datos Mejoradas para la Evolución del GSM).

Método de transmisión de datos mediante conmutación de paquetes permitió aumentar la velocidad de transmisión de información de dispositivos móviles a Internet de 9,6 kbit/s hasta 384 kbit/s.

Tecnologías GPRS y EDGE ya no pertenecían a la generación 2G porque eran mucho más rápidas que segunda generación, pero aún no podían considerarse como tercera generación. Por eso con frecuencia el estándar GPRS llamaban generación 2,5G y EDGE – 2,75G.

3G

Por fin hemos llegado hasta la generación más popular y ampliamente extendida en este momento - 3G. La diferencia principal entre 2G y 3G consiste en que la cantidad de frecuencias utilizadas en la tecnología 3G permite emplear simultáneamente transmisión de datos mediante conmutación de paquetes y conexión por canales. En este momento la tecnología 3G ya no es ningún milagro y se utiliza por doquier. Cabe notar, que tampoco es un invento reciente: fue inventada hace tiempo, pero hasta los medianos de años 80 estaba reservada para el uso exclusivo de servicios especiales.

3G incluye tres estándares de comunicación inalámbrica digital – FOMA, UMTS y CDMA2000.

FOMA se utiliza en Japón, CDMA2000 - en EE.UU, mientras el estándar UMTS reemplazó a su antecesor – GSM.

En el caso de 3G existen exigencias bien definidas respecto a intercambio de información:

  • 2048 kbit/s – para abonados inmóviles;
  • 384 kbit/s – para abonados que se mueven con la velocidad inferior a 3 km/h;
  • 144 kbit/s – para abonados que se mueven con la velocidad inferior a 120 km/h.

Lista de estas exigencias fue elaborada por la Unión Internacional de Telecomunicaciones.

Gracias al protocolo HSDPA+ el estándar UMTS permite transmitir los datos con velocidad de hasta 42 Mbit/s. Este tipo de canal ayuda a reducir el tiempo de espera durante apertura de páginas o descarga de archivos. Tamaño de este canal es suficiente para realizar las comunicaciones audiovisuales por Internet, ver videos en línea y utilizar otros servicios multimedia moviéndose con la velocidad de una avión. Podríamos pensar que esta velocidad de transmisión sería suficiente para 4G, no obstante la Unión Internacional de Telecomunicaciones le planteó las exigencias aún más altas.

4G

La exigencia principal hacía cuarta generación, como es lógico, es la velocidad de transmisión. Aún en el año 2008 fueron establecidos siguientes requisitos de 4G:

  • 100 Mbit/s – para objetos que se mueven con alta velocidad (tren o automóvil);
  • 1 Gbit/s – para abonados con poca movilidad (peatones).

A diferencia de su antecesor, las redes de cuarta generación no utilizan un canal para transmitir la voz, sino que trabajan únicamente con datos digitales. Esto significa que las llamadas pasarán al formato VoIP, lo que en adelante puede ocasionar extinción de comunicación celular clásica y su reemplazo por telefonía por Internet.

A la fecha la familia 4G está compuesta por dos estándares – WiMAX y LTE. WiMAX (ing. Worldwide Interoperability for Microwave Access – interoperabilidad mundial para acceso por microondas) es el Wi-Fi en desarrollo con gran área de cobertura. LTE (ing. Long Term Evolution – evolución a largo plazo) es un nuevo giro en la evolución de GSM.

En un principio las redes mencionadas no correspondían del todo a los estándares de 4G, ya que su velocidad era inferior a 1 Gbit/s. Pero con el paso de tiempo las perfeccionaron y en el año 2010 la Unión Internacional de Telecomunicaciones oficialmente reconoció que dos tecnologías cumplen con los requisitos de IMT-Advanced:

  • LTE-Advanced
  • WirelessMAN-Advanced

Es muy viable que muy pronto la tecnología 4G reemplace el Internet alámbrico - es mucho más fácil instalar una estación LTE que tender toda una telaraña de cables.

5G

5G aún se encuentra en el proceso de desarrollo, pero ya tenemos algunos resultados. Al final de octubre de 2015 la compañía surcoreana SK Telecom declaró su deseo de ser el primer proveedor de 5G en el mundo. SK Telecom pudo alcanzar la velocidad de transmisión 19,1 Gbit/s, lo que varias veces supera el 4G existente.

La compañía americana Verizon pretende ser primera en probar 5G y presentar su versión comercial. Este operador aspira ofrecer la velocidad de transmisión 30-50 veces más alta que LTE, que está disponible en Estados Unidos en este momento.
Así mismo, la compañía australiana Telstra también tiene previsto lanzar al mercado quinta generación en el 2020.
Se supone que las redes de quinta generación en primer lugar se van a instalar en las ciudades grandes y empresas especiales.

Existe una opinión que con el paso de tiempo la televisión también pasará a las redes móviles. De este modo los usuarios podrán ver las películas 3D en línea.

No obstante, estos prodigios tecnológicos por el momento están accesibles únicamente en los países más desarrollados, mientras en el resto del mundo sigue la era de 3G. Así que disfrutemos de lo que tenemos.


 
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