Giovanni Olivares Hdz

UNIVERSIDAD VERACRUZANA
Facultad de Contaduría y Administración
Tendencias de Redes Inalámbricas y Comunicación
Móvil
TESINA
Para obtener el Título de:
Licenciado en Sistemas Computacionales
Administrativos
Presenta:
Giovanni Olivares Hernández
Asesor:
M.T.E. Guillermo Leonel Sánchez Hernández
Cuerpo Académico:
Tecnologías de Información y las Organizaciones
Inteligentes en la Sociedad del Conocimiento
Xalapa-Enríquez, Veracruz
Agosto 2009
ÍNDICE
RESUMEN ......................................................................................................... 4
INTRODUCCIÓN ............................................................................................... 6
CAPITULO 1 Redes de área local (LAN) ....................................................... 10
1.1 Antecedentes históricos de LAN ............................................................. 10
1.2 Ventajas y características de las LAN..................................................... 11
1.3 Topologías de las LAN............................................................................ 13
1.3.1 Topología física ................................................................................ 13
1.3.2 Topología lógica ............................................................................... 14
1.4 Componentes de una LAN ...................................................................... 14
1.5 Las primeras LAN del mundo.................................................................. 17
1.5.1 ARPANET......................................................................................... 17
1.5.2 ALOHAnet......................................................................................... 18
1.5.3 ARCNET ........................................................................................... 20
1.5.4 Ethernet ............................................................................................ 21
1.5.5 Token Ring ....................................................................................... 23
1.5.6 Token Bus......................................................................................... 24
CAPITULO II. Introducción a la tecnología inalámbrica……………………..26
2.1 Presentación ........................................................................................... 26
2.2 Tecnologías............................................................................................. 28
2.2.1Infrarrojo ............................................................................................ 29
2.2.2 Banda Angosta ................................................................................. 29
2.2.3 Espectro Extendido........................................................................... 29
2.2.4 Que no es espectro extendido .......................................................... 30
II
2.2.5 Espectro Extendido con salto de frecuencia (FHSS) ........................ 30
2.2.6 Espectro Extendido en Secuencia Directa (DSSS)........................... 31
2.3 Clasificación ............................................................................................ 32
2.3.1 Redes Inalámbricas tipo PAN ........................................................... 32
2.3.2 Redes Inalámbricas tipo LAN ........................................................... 33
2.3.3 Redes Inalámbricas tipo WAN/MAN ................................................. 34
CAPITULO III. Tecnología y Dispositivos móviles....................................... 38
3.1 Antecedentes de los dispositivos móviles ............................................... 39
3.1.1Evolución ........................................................................................... 41
3.1.2 Clasificación de los dispositivos móviles .......................................... 42
3.1.3 Telefonía móvil de primera generación............................................. 43
3.1.4 Telefonía móvil de segunda generación ........................................... 44
3.1.5 Telefonía móvil de Tercera Generación........................................... 46
3.1.6 Telefonía móvil de Cuarta Generación (4G) .................................... 49
3.2 Dispositivos móviles en las empresas..................................................... 50
3.3 Operadoras en México ............................................................................ 53
3.3.1 Telcel ................................................................................................ 53
3.3.1 Iusacell.............................................................................................. 55
3.4 WIMAX .................................................................................................... 58
3.3.1 Wimax en México ............................................................................. 61
3.5 Wibro....................................................................................................... 63
CONCLUSIONES ............................................................................................ 66
FUENTES DE INFORMACIÓN ....................................................................... 68
ÍNDICE DE FIGURAS ..................................................................................... 71
ÍNDICE DE TABLAS ....................................................................................... 72
III
Resumen
Una de las tecnologías más prometedoras y discutidas en esta década es la de
poder comunicar computadoras mediante tecnología inalámbrica las redes
inalámbricas o Wireless Networks (WN), éstas se están introduciendo en el
mercado de consumo gracias a los bajos precios y a su fácil implementación,
permitiendo una amplia área de cobertura además facilitan la operación en
lugares donde la computadora no puede permanecer en un solo lugar, como en
almacenes, vendedores o en oficinas que se encuentren en varios pisos, es por
ello que el cambio tecnológico en el sector de las telecomunicaciones ha
constituido uno de los motores de progreso económico y social más importante
a nivel mundial en los últimos tiempos.
También encontramos la telefonía móvil la cual ha sido impulsada
principalmente por los jóvenes y la familia, pues los lazos de conectividad entre
éstos garantizan cierta seguridad y tranquilidad, pero al mismo tiempo ayuda a
las empresas a mejorar sus procesos operativos y productivos, permitiendo
lograr ventajas competitivas garantizando un futuro prometedor.
4
INTRODUCCIÓN
A medida que avanzamos hacia el final de este siglo, se ha dado una rápida
convergencia entre la captura de información, su transporte, almacenamiento y
procesamiento. Organizaciones con centenares de oficinas dispersas en una
amplia área geográfica esperan tener la posibilidad de controlar en forma
habitual todas ellas, simplemente oprimiendo una tecla.
En los últimos años las redes de computadoras inalámbricas han ganado
mucha popularidad, debido a que aumentan sus presentaciones
y se
descubren nuevas aplicaciones para ellas. Las redes inalámbricas permiten a
sus usuarios acceder a información y recursos en tiempo real sin necesidad de
estar físicamente conectados a un determinado lugar.
Esta tecnología por si misma es móvil, lo que elimina la necesidad de usar
cables y establece nuevas aplicaciones añadiendo flexibilidad a la red, y lo más
importante incrementa la productividad y eficiencia en las empresas donde
está instalada. Un usuario dentro de una red inalámbrica puede transmitir y
recibir voz, datos y vídeo dentro de edificios, entre edificios o campus
universitarios e inclusive sobre áreas metropolitanas
.
Las aplicaciones van más allá de las empresas, estas se extienden a
ambientes públicos, en áreas metropolitanas, como medio de acceso a
Internet.
Por otro lado en los años 80, surge el nacimiento de la primera generación de
celulares, a lo que ahora conocemos como comunicación móvil; la tecnología
que utilizaban era analógica por medio de ondas de radio, lo que permitía la
transmisión de voz, esto llevó a una forma de comunicación mucho más
accesible para las personas, ya que surgía por vez primera la forma de
comunicarse sin necesidad de recurrir a lugares específicos y sobre todo sin
cables.
Con el tiempo esta generación fue evolucionando y creciendo enormemente a
nivel internacional, llegando a ser indispensable para la mayoría de las
6
personas que habitan en los diferentes países. Esto llevó a que existieran
nuevas formas de comunicación mucho más rápidas, pasando a diferentes
etapas de evolución en cuanto a lo que respecta a esta tecnología, es por eso
que con el tiempo la evolución de la comunicación se ha venido clasificando
por generaciones, esto es de acuerdo a los avances con los que ha
sobresalido; logrando hacer un cambio drástico de la transmisión de
información, de lo analógico a lo digital, permitiendo así, no solo enviar voz, si
no también texto, imagen y así lograr nuevas formas de comunicación entre las
personas.
En la actualidad nos encontramos en una tercera etapa en donde la
transferencia de información es mucho más rápida y a menor costo, logrando
una aceptación en la sociedad. De igual forma crece la facilidad de poder
administrar negocios, empresas, trabajos, agendas, etc., con la finalidad de
estar al corriente y sobre todo estar en constante actualización conforme a la
información.
Todas estas tecnologías han llevado a la sociedad a depender de esta
comunicación rápida y fácil de utilizar; es por esta razón que surge la
elaboración de este trabajo, dividido en 3 capítulos, los cuales se dará una
breve descripción de cada uno de ellos.
El primer capítulo trata de forma general lo que representa y son las redes de
área local (LAN) así como sus antecedentes y características fundamentales de
esta tecnología. Por otra parte se mencionan las ventajas que ofrece, las
diferentes topologías existentes, las partes que componen una LAN, así como
las primeras LAN´s del mundo.
En el segundo capítulo se presenta todo lo que respecta
a la tecnología
inalámbrica, adentrándose a las diferentes tecnologías que hacen posible la
comunicación inalámbrica, como el infrarrojo, banda angosta, los espectros,
etc. También se presentan las clasificaciones de las redes inalámbricas; redes
PAN, LAN, y MAN/WAN.
7
En el tercer y último capítulo se describen lo que es la comunicación móvil, el
uso de dispositivos móviles que la hacen posible, se presenta todo lo que
respecta a las 4 generaciones de la telefonía móvil, tocando tecnologías como
la GSM, TDMA, CDMA, etc. Se muestra lo que se esta viviendo actualmente, lo
cual denominamos como tercera generación en la comunicación, se analizan
sus características y su funcionamiento.
Es así como se desarrolla esta trabajo recepcional, con la finalidad de que los
lectores conozcan las distinta tecnologías existentes en el mercado de la
comunicación móvil, comprendiendo su verdadero potencial para así lograr una
eficiencia en sus tareas y actividades.
Conocer el funcionamiento de cada una de las tecnologías existentes y de las
que están por venir nos brindará la facultad de poder entender mejor las
siguientes generaciones que se aproximan, con el propósito de que se puedan
manejar de forma óptima y así obtener su mejor desempeño en el manejo de la
información y los datos.
8
Capitulo 1
1
Redes de área local (LAN)
Una red local es la interconexión de varias computadoras y periféricos. Su
escansión está limitada físicamente a un edificio o a un entorno de pocos
kilómetros. Su aplicación más extendida es la interconexión de computadoras
personales y estaciones de trabajo en oficinas, fábricas, etc.; para compartir
recursos e intercambiar datos y aplicaciones. En definitiva, permite que dos o
más máquinas se comuniquen.
1.1
Antecedentes históricos de LAN.
Cuando se menciona el término red local se hace alusión tanto al hardware
como al software necesario para lograr la interconexión de distintos dispositivos
y con ello el manejo de información de forma centralizada.
Las primeras LAN fueron creadas a finales de los años 70´s con el fin de poder
conectar grandes computadoras centrales a un solo lugar, en ésta época las
tecnologías que se hicieron populares debido debido a su confiabilidad fueron
Ethernet y ARCNET. Con la evolución de sistemas operativos como DOS (Disk
Operating System), los cuales estaban basados en la computadora personal se
logró que en un lugar físico fuera posible tener docenas o incluso cientos de
computadoras, la intención inicial de poder interconectar a todas éstas
computadoras en ese entonces fue principalmente compartir recursos como
10
espacio de disco duro e impresoras láser, ya que tales recursos eran muy
caros en ese tiempo.
En los años 80´s existían muchas expectativas acerca de las redes de área
local a tal grado que para 1984 se aseguró sería el año de las LAN, pero esto
no fue así debido a la enorme cantidad de incompatibilidades en la capa física
y en la implementación del protocolo de red, más aparte la confusión sobre la
mejor forma de compartir los recursos. Lo más idóneo hubiera sido que las
diferentes tarjetas de red fueran compatibles pero cada fabricante las hacia
compatibles solo para sus propios productos, el problema siguió aumentando
hasta que apareció Netware, un sistema operativo de red creado por la
compañía Novell, el cual ofrecía soporte de manera imparcial para los mas de
40 tipos de tarjetas de red que en entonces existían, Netware dominó el campo
de
las LAN desde los años 80 hasta mediados de los años 90
cuando
Microsoft introdujo Windows NT Advance Server y Windows for Workgroups.
1.2
Ventajas y características de las LAN
En una empresa suelen existir muchas computadoras, las cuales necesitan su
propia impresora para cubrir las necesidades de impresión de los trabajadores
de dicha empresa (redundacia de hardware) también puede ser que los datos
estén guardados en un equipo pueden ser necesarios en otros de los equipos
de la empresa, por lo que será necesario copiar estos datos al equipo que los
necesita, lo que ocasionaría inconsistencia entre los datos de un usuario y otro,
además que la ocupación de los recursos de almacenamiento en disco duro se
multiplicarían (redundancia de los datos), las computadoras que trabajen con
los mismos datos también requerirán de los mismos programas para manipular
éstos datos (redundancia de software) y se podría listar más necesidades de
las computadoras de la misma empresa, las cuales degradarían de forma
considerable
la
capacidad
de
respuesta
de
éstas
computadoras,
afortunadamente para todo esto existen las redes de área local, las cuales
permiten compartir bases de datos (eliminando así la redundancia de los
11
datos), los programas (eliminando la redundancia de software), y los periféricos
como puede ser un módem o una impresora (eliminando la redundancia de
hardware) poniendo a nuestra disposición otros medios de comunicación como
puede ser el correo electrónico y el Chat.
Una red local permite realizar un proceso distribuido, es decir, las tareas
pueden ser repartidas en distintos nodos, también permite la integración de los
procesos y los datos de cada uno de los usuarios en un sistema de trabajo
corporativo, una de las ventajas más importantes de una LAN es que se puede
centralizar la información o los procedimientos lo cual significa un manejo y una
gestión más fácil de los equipos, además que una red de área local conlleva
un ahorro importante, ya que no es indispensable comprar muchos periféricosse consume menos papel- y en una conexión a Internet se puede compartir una
única conexión telefónica por varias computadoras conectadas en red, también
una LAN representa un gran ahorro de tiempo, ya que se logra una rápida
gestión de la información y del trabajo. (Reid, 2004).
Actualmente las redes de área local ofrecen muchas oportunidades a las
personas que las usan y esto más que nada se debe a las características que
presentan, la mayoría de las LAN tienen en común las siguientes
características:
•
Tecnología Broadcast como medio de transmisión compartido.
•
Capacidad de transmisión comprendida entre 1 Mbps y 1Gbps.
•
Uso de un medio de comunicación privado.
•
La facilidad con que se pueden efectuar cambios en el Hardware y el
Software.
•
Gran variedad de dispositivos conectados.
•
Posibilidad de conexión con otras redes.
12
1.3
Topologías de las LAN
La topología de red define la estructura de una red. Una parte de la definición
topológica es la topología física, que es la disposición real de los cables o
medios. La otra parte es la topología lógica, que define la forma en que los host
acceden a los medios para enviar datos.
1.3.1 Topología física
Las topologías físicas más comúnmente usadas por una red de área local son
las siguientes:
Topología de bus. Usa un solo cable backbone que debe terminarse en
ambos extremos. Todos los hosts se conectan directamente a éste backbone.
Topología de anillo. Conecta un host con el siguiente y al último host con el
primero. Esto crea un anillo de cable.
Topología en estrella. Conecta
todos los cables con un punto central de
concentración.
Topología en estrella extendida. Conecta estrellas individuales entre sí
mediante la conexión de HUBs o switches. Esta topología puede extender el
alcance y la cobertura de la red.
Topología jerárquica. Similar a una estrella extendida. Pero en lugar de
conectar los HUBs o switches entre sí, el sistema se conecta con un
computador que controla el tráfico de la topología.
Topología de malla. Se implementa para proporcionar la mayor protección
posible para evitar una interrupción del servicio. El uso de una topología de
13
malla en los sistemas de control en red de una planta nuclear sería un ejemplo
excelente.
1.3.2 Topología lógica
La topología lógica de una red es la forma en que los host se comunican a
través del medio. Los dos tipos más comunes de topologías lógicas son
broadcast y transmisión de tokens.
•
Topologia broadcast. Simplemente significa que cada host envía sus
datos hacia todos los demás host del medio de red. No existe una orden
que las estaciones deban seguir para utilizar la red. Es por orden de
llegada, es como funciona Ethernet.
•
Topología transmisión de tokens. La transmisión de tokens controla el
acceso a la red mediante la transmisión de un token electrónico a cada
host de manera secuencial, cuando un host recibe el token , ese host
puede enviar datos a través de la red. Si el host no tiene ningún dato
para enviar, transmite el token al siguiente host y el proceso se vuelve a
repetir. Dos ejemplos de redes que utilizan transmisión de tokens son
Token Ring y la interfaz de datos distribuida por fibra (FDDI). Arcnet es
una variación de Token Ring y FDDI. Arcnet es la transmisión de tokens
en una topología de bus.
1.4
Componentes de una LAN
La mayoría de las redes de área local necesitan ciertos componentes sin los
cuales no podrían brincar sus servicios de forma apropiada, es gracias a estos
que las LAN pueden satisfacer las necesidades de las personas que las usan.
En casi todas las redes de área local los componentes que más
frecuentemente se encuentran son los siguientes:
14
•
Servidor. El servidor es aquel o aquellas computadoras que van
compartir sus recursos hardware y software con los demás equipos de la
red. Sus características son potencia de cálculo, importancia de la
información que almacena y conexión con recursos que se desean
compartir.
•
Estación de trabajo. Las computadoras que toman el papel de
estaciones de trabajo aprovechan o tienen a su disposición los recursos
que ofrece la red así como los servicios que proporcionan los servidores
a los cuales puede acceder.
•
Gateways. Es un hardware y software que permite las comunicaciones
entre la red local y grandes computadoras (mainframes). El Gateway
adapta los protocolos de comunicación del mainframe (X25, SNA, etc) a
los de la red y viceversa.
•
Bridges o puentes. Es un hardware y software que permite que se
conecten dos redes locales entre sí. Un puerto interno es el que se
instala en un servidor de la red, y un puente externo es el que se hace
sobre una estación de trabajo de la misma red. Los puentes pueden ser
también locales y remotos. Los puentes locales son los que se conectan
a redes de un mismo edificio, usando tantas conexiones internas como
externas. Los
puentes remotos conectan redes distintas entre sí,
llevando a cabo la conexión a través de redes públicas, como la red
telefónica. RDSI o red de comunicación de paquetes.
•
Tarjeta de Red. También se denomina NIC (Network Interface Card).
Básicamente realiza la función de intermediario entre la computadora y
la red de comunicación. En ella se encuentran grabados los protocolos
de comunicación de la red. La comunicación con la computadora se
realiza normalmente a través de las ranuras de expansión que éste
dispone, ya sea ISA o PCMCIA. Aunque algunos equipos disponen de
este adaptador integrado directamente a la placa base.
15
•
El medio. Constituido por cableado y los conectores que enlazan los
componentes de la red. Los medios físicos mas utilizados son el cable
par trenzado, par de cable, cable coaxial y la fibra óptica.
•
Concentradores de cableado. Una LAN en bus usa solamente tarjetas
de red en las estaciones y cableado coaxial para interconectarlas,
además de los conectores, sin embargo este método complica el
mantenimiento de la red ya que si falla una alguna conexión toda la red
deja de funcionar. Para impedir éstos problemas las redes de área local
usan concentradores de cableado para realizar las conexiones de las
estaciones, en vez de distribuir las conexiones el concentrador las
centraliza en un único dispositivo manteniendo indicadores luminosos de
su estado e impidiendo que una de ellas pueda hacer fallar toda la red.
Existen dos tipos de concentradores de cableado.
•
Concentradores pasivos. Actúan como un simple concentrador cuya
función principal consiste en interconectar toda la red.
•
Concentradores
activos.
Además
de
su
función
básica
de
concentrador también amplifican y regeneran las señales recibidas antes
de ser enviadas.
Los concentradores de cableado tienen dos tipos de conexiones: para las
estaciones y para unirse a otros concentradores y así aumentar el tamaño de
la red. Los concentradores de cableado se clasifican dependiendo de la
manera en que internamente realizan las conexiones y distribuyen los
mensajes. A esta característica se le llama topología lógica. Existen dos tipos
principales:
16
•
Concentradores
con
topología
lógica
en
bus
(HUB).
Estos
dispositivos hacen que la red se comporte como un bus enviando las
señales que les llegan por todas las salidas conectadas.
•
Concentradores con topología lógica en anillo (MAU). Se comportan
como si la red fuera un anillo enviando la señal que les llega por un
puerto al siguiente.
1.5
Las primeras LAN del mundo.
Con el propósito de dar una visión más clara de cuales tecnologías LAN son las
más utilizadas actualmente y como funcionan se abordará algunas de las LAN
que fueron las primeras en su tipo y que gracias a ellas se abrió la pauta para
tener las LAN que utilizamos hoy en día.
1.5.1 ARPANET
En el año de 1958 se crea en los Estados Unidos la Agencia Gubernamental
de Investigación ARPA (Advanced Research Projects Agency) creada en
respuesta a los desafíos tecnológicos y militares de Rusia con el fin de no
quedarse atrás en la guerra fría. Al comienzo de los años 60 ARPA se dio a la
tarea de desarrollar un sistema militar de comunicaciones en red diseñado para
interconectar computadoras en forma descentralizada cuyo objetivo era poder
operar aun cuando alguno o varios de sus nodos de comunicación fueran
destruidos en caso de algún ataque enemigo. En 1962 el Dr. J.C.R. Licklider
uno de los responsables del proyecto influyó para lograr que ésta tecnología
de comunicaciones sirviese para interconectar las universidades dentro de los
Estados Unidos. Hacia fines de la década de 1960 la investigación fructifica al
llevar la teoría a la realidad la interconexión de computadoras en red
comunicándolas a través de las líneas telefónicas. Durante 1969 se instala el
primer nodo de la primera red científica y académica que se conocerá en
17
adelante como ARPANET y dos años más tarde la red se enlazará a 15
universidades y centros de investigación.
En 1980 el ejército norteamericano adopta como un estándar el protocolo
TCP/IP, lo cual permitirá empezar a compartir la tecnología ARPA basada en
Internet y llevar a la separación final entre las computadoras militares y no
militares. Hacia fines de la década de 1990 la agencia, a través del
departamento de Defensa y bajo una nueva política, comenzará a incursionar
en el mercado comercial de tecnología avanzada en electrónica, computadoras
y comunicaciones como un competidor más de negocios.
1.5.2 ALOHAnet
ALOHAnet fue un un sistema pionero de redes de computadoras desarrollado
en la universidad de Hawai. Fue utilizado por primera vez en la década de los
años 70 y aunque actualmente ya no se usa, uno de los conceptos básicos de
ésta red es la base para la tecnología universal llamada Ethernet.
La importancia de ALOHAnet se basa en que usaba un medio compartido para
la transmisión. Esto reveló la necesidad de sistemas de gestión de acceso
como CSMA/CD, usado por Ethernet. A diferencia de ARPANET donde cada
nodo solo podía comunicarse con otro nodo, en ALOHAnet todos usaban la
misma frecuencia. Esto implicaba la necesidad de algún tipo de sistema para
controlar quién podía emitir y en qué momento. La situación de ALOHAnet era
similar a las emisiones orientadas a la moderna Ethernet y las redes WI-FI.
El sistema ALOHA generó bastante interés debido a que su esquema es muy
simple, su tasa de transmisión no llegaba mas allá de los ochenta caracteres
por segundo y cuando dos estaciones intentaban transmitir al mismo tiempo,
éstas se quedaban trabadas y los datos tenían que ser reenviados
manualmente, por lo tanto ALOHA demostró que era posible tener una red útil
aun sin resolver éste problema.
18
Antes de ALOHAnet la mayoría de las comunicaciones entre computadoras
tendían a utilizar rasgos similares. Los datos que iban a ser enviados se
convertían en una señal analógica para este fin se utilizaba un mecanismo muy
similar a lo que ahora conocemos como módem, ésta señal analógica sería
enviada en un medio de conexión conocido el cual podría ser una conexión
telefónica, la conexión era punto a punto y generalmente se establecía de
manera manual.
Por el contrario ALOHAnet era una auténtica red ya que todas las
computadoras conectadas a ALOHAnet podían enviar datos en cualquier
momento sin necesidad de la intervención de un operador y no había limitante
en el número de computadoras, además como la transmisión se realizaba por
radio, no había costos fijos por lo que el canal se mantenía abierto y se podía
utilizar en cualquier momento.
Una señal compartida tenía un problema y este consistía en que si dos
computadoras intentaban enviar al mismo tiempo ambas señales se
estropearían por lo que fue necesario diseñar alguna solución para aliviar este
problema.
Una solución sería utilizar frecuencias de radio diferentes para cada nodo a
esto se le llamó multiplexación en frecuencia, éste sistema requería que cada
nodo fuera capaz de sintonizarse con el resto de las maquinas, pero ésta
solución desembocaría en otro problema ya que pronto se necesitarían cientos
de frecuencias distintas y radios que fueran capaces de escuchar tantas
frecuencias
al mismo tiempo lo que al final vendría saliendo demasiado
costoso.
Otra posible solución fue el tener ranuras de tiempo asignadas a cada nodo
para enviar, a esto se le conoce como multiplexación por división de tiempo,
este sistema era más fácil de implementar debido a que los nodos podían
seguir compartiendo una
única frecuencia
de
radio
pero había
un
inconveniente, si un nodo no tenía nada que enviar se estaba desperdiciando
su ranura de tiempo, esto nos lleva a situaciones en las que el tiempo
19
disponible está vacío en gran parte y un nodo con datos que enviar lo tendría
que hacer muy despacio por si acaso alguno de los otros nodos decidiera
enviar algo.
ALOHA sin embargo logró utilizar una nueva para resolver el problema, que
mas tarde vendría
a ser el estándar de acceso múltiple por detección de
portadora. En este sistema no hay multiplexación fija para nada, sino que cada
nodo escucha para saber si se está utilizando el canal, y si no escucha a nadie
entonces comienza a transmitir, pero normalmente esto implicaría
que el
primer nodo que empezará a transmitir tendría posesíon del medio por tanto el
tiempo como quisiera y que los demás no podrían transmitir hasta que éste
acabara, por lo tanto para evitar éste problema ALOHAnet hizo que los nodos
partieran sus mensajes en pequeños paquetes y que los enviara de uno en
uno dejando pequeños espacios entre ellos, esto hacia posible que los otros
nodos pudieran enviar sus paquetes en medio de los paquetes de otros nodos,
con esto se logró que todo el mundo pudiera compartir al mismo tiempo.
1.5.3 ARCNET
ARCENTET es un protocolo de red de área local desarrollado por Datapoint
Corporation, el cual utiliza una técnica de acceso de paso de testigo tal como
lo hace Token Ring, la topología física más común para este protocolo de red
es en estrella y utiliza cable coaxial. La velocidad de transmisión de ARCNET
ronda los 2 Mbits, aunque al no haber colisiones en su desempeño era
comparable con las redes Ethernet, pero empezó a entrar en deshuso cuando
estas últimas abarataron sus precios.
ARCNET era el primer sistema extensamente disponible del establecimiento de
una red para las microcomputadoras y llegó a ser popular en los años 80, gozó
de dos ventajas sumamente importantes sobre Ethernet, uno era su topología
en forma de estrella la cual es mucho más fácil de construir y ampliarse, y la
otra., era la distancia del cable el cual podría cubrir hasta 610 metros.
20
ARCNET fue una de las tecnologías para redes de área local más
predominantes en los años 80 hasta que Ethernet abarató sus costos y los
usuarios empezaron a elegir más a éste último dejando así a ARCNET como
una tecnología casi en deshuso y por lo tanto obsoleta.
1.5.4 Ethernet
En los años 70 Robert Metcalfe hacia pruebas con ARPANET y conectaba
computadoras en un laboratorio. Metcalfe planteaba mejoras que se podían
introducir al protocolo ALOHA para mejorar su rendimiento. La idea era muy
simple antes de transmitir se debía detectar si el canal estaba o no en uso, si
estaba en uso la estación tenía que esperar a que ya no estuviera en uso para
poder transmitir, además cada estación que estuviera transmitiendo estaría al
pendiente del medio en caso de que se produjera una colisión y si eso pasaba
la estación dejaría de transmitir y lo volvería a hacer mas tarde, este protocolo
recibiría e nombre de detección portadora y detección de colisiones CSMA/CD.
En el año de1972 se inventaron las primeras impresoras láser, y la necesidad
de conectar computadoras entre sí para compartir estas impresoras se hizo
bastante necesaria. La comunicación tenía que ser de muy alta velocidad
debido a que la cantidad de información para enviar a las impresoras era muy
grande, fue en ese tiempo cuando a Metcalfe se le encomendó la tarea de
construir una red que logrará atender todas las exigencias de ese momento.
Fue así que nació Ethernet, nombrada así para hacer referencia a una teoría
física la cual proponía que ondas electromagnéticas viajaban por un fluido
denominado ether el cual se suponía llenaba todo el espacio.
La red de 1973 ya tenía todas las características esenciales de la Ethernet
actual. Empleaba CSMA/CD para minimizar la probabilidad de colisión, y en
caso de que ésta se produjera se ponía en marcha un mecanismo denominado
retroceso exponencial binario para reducir gradualmente la agresividad del
emisor, con lo que éste se adaptaba a situaciones de muy diverso nivel de
21
tráfico. Tenía topología de bus y funcionaba a 2,94 Mb/s sobre un segmento de
cable coaxial de 1.6 Km. de longitud.
En 1975 Metcalfe y su colaborador David Boggs describieron Ethernet en un
artículo que enviaron a la ACM (Association for Computing
Machinery),
publicado en 1976. En él ya describían el uso de repetidores para aumentar el
alcance de la red. En 1977 Metcalfe, Boggs y otros dos ingenieros de Xerox
recibieron una patente por la tecnología básica de Ethernet, y en 1978 Metcalfe
y Boggs recibieron otra por el repetidor. En ésta época todo del sistema
Ethernet era propiedad de Xerox.
A mediados de los años 70 la filosofía que se tenía para dar acceso a los
usuarios a una red se basaba en dar servicios mediante una terminal tonta
conectada a una computadora central, por lo tanto el planteamiento que
proponía Xerox era completamente novedoso ya que se contraponía a lo que
era la forma tradicional de dar acceso a una red, la idea esencial de Xerox era
que cada usuario pudiera disponer de un computador conectado directamente
a la red local y con todas las funciones integradas en éste, así la comunicación
de dos usuarios cualesquiera podría ocurrir directamente sin intermediarios y
en condiciones de igual a igual.
Ligada a esta nueva tendencia venía la necesidad de tener una red de muy alta
velocidad para los estándares de la época. Ethernet tenía posibilidades de
llegar a satisfacer las nuevas necesidades en cuanto a velocidad pero Xerox no
era lo suficientemente grande como para imponer sus productos frente a sus
competidores, además que si continuaba como un estándar propietario no
tendría un avance considerable así que Metcalfe propuso a IBM formar una
alianza con Xerox , pero la propuesta fue rechazada ya que IBM estaba
involucrado en otro proyecto de desarrollo de red (Token Ring), entonces,
Metcalfe hizo la misma propuesta a Digital Equipment Corporation) que aceptó.
A petición de Xerox Intel se incorporó también al grupo, para asegurar que los
productos desarrollados se pudieran integrar en chips de bajo costo.
22
A esta unión se le conoció con el nombre de DIX (por Digital, Intel, y Xerox)
cabe mencionar que en esos tiempos se decidió subir la velocidad de la red a
10 Mb/s ya que se consideró que esto era factible gracias a la tecnología
existente y que esto sería a un precio razonable, fue entonces cuando apareció
Ethernet como producto comercial.(Vladimirov, 2005)
1.5.5 Token Ring
Token Ring es una tecnología para redes de área local desarrollada por IBM la
cual cuenta con una topología lógica de anillo y su medio de acceso es
mediante el paso de testigos o lo que es lo mismo tokens, esta tecnología está
reconocida bajo el estándar IEEE 802.5.
La forma de acceder al medio es determinada por el paso de un testigo o token
passing, esto es pasando de computadora a computadora, y cuando una de
ellas desea transmitir debe esperar la llegada del token vacío y entonces lo
llenará con los datos que se van a transmitir y después enviará el token con los
datos hacia el destino, una vez que el destino recibe el token con los datos
envía el token con el mensaje de que ya se recibió la información y entonces el
token se libera y se reinicia el ciclo anterior, cabe mencionar que el token pasa
de máquina en máquina en un mismo sentido, esto significa que si una
computadora desea transmitir datos a otra que está detrás de ella, el token
deberá dar toda la vuelta hasta llegar a ese destino.
Las características principales de Token Ring son las siguientes:
•
Utiliza una topología de anillo, aunque por medio de una unidad de
acceso multi-estación (MAU), la red puede verse como si fuera una
estrella.
•
La distancia entre una computadora y la MAU no puede ser mayor que
100 metros.
23
•
Estas redes alcanzan una velocidad máxima de transmisión que oscila
entre los 4 y los 16 Mbps.
1.5.6 Token Bus
Token bus es un protocolo para redes de área local análogo a Token Ring,
peor en vez de estar destinado a topologías en anillo está diseñado para
topologías de bus. Los nodos están conectados por cable coaxial y se organiza
en un anillo virtual. En todo momento hay un testigo token que los nodos de la
red se lo van pasando, y únicamente el nodo que tiene el testigo tiene permiso
para transmitir. Si el nodo no tuviese que enviar ningún dato, el testigo es
pasado al siguiente nodo del anillo virtual. Todos los nodos deben saber las
direcciones de sus vecinos en el anillo, por lo que es necesario un protocolo
que notifique si un nodo se desconecta del anillo, o las incorporaciones al
mismo.
Token bus está definido en el estándar IEEE802.4. El protocolo ARCNET es
similar, pero no sigue éste estándar. Token bus se utiliza principalmente en
aplicaciones industriales. Fue muy apoyado por General Motors.
24
Capítulo 2
2 Introducción a la tecnología inalámbrica
2.1
Presentación
El contexto actual que; se caracteriza por la constante innovación tecnológica
en el que se desenvuelven los mercados de las Tecnologías de Información y
las
Comunicaciones (TIC), se convierte en un campo propicio para el
surgimiento y desarrollo de redes inalámbricas de área local (con las siglas en
inglés WLAN), popularmente conocidas como WI-FI (Wireless Fidelity).
La tecnología comúnmente denominada “Wi-Fi”, utiliza el dominio público
readioléctrico en las bandas de frecuencias de 2.400 a 2483.5 Mhz
(usualmente denominda banda de 2.4 Ghz.) y las bandas de 5.150 a 5.350
junto con la banda de 5.470 a 5.7725 Mhz (usualmente denominadas bandas
de 5 Ghz).
La tecnología Wi-Fi permite la conexión inalámbrica por radio de equipos
(cualquier equipo o máquina, ejemplos: computadora, videocámara, horno, un
sistema de riego, etc) para la transmisión de datos, voz y video.
La 3ra generación de los teléfonos móviles y Wi-Fi son dos tecnologías que, sin
duda, resultarán decisivas en la futura convergencia de los servicios móviles e
Internet, la que permitirá combinar los beneficios de los nuevos servicios
multimedia, con flexibilidad y movilidad del Gíreles, sin embargo para que este
potencial se realice en forma plena son necesarias conexiones de acceso de
banda ancha.
Dado el carácter novedoso que impera alrededor de esta nueva tecnología
conviene comenzar con una descripción genérica de las características
principales de la misma.
•
Como el propio nombre lo indica se trata de tecnologías de redes
26
inalámbricas, que supone un avance muy rápido desde que comenzaron
a operar las redes de área local a principios de los años 80.
•
Se caracterizan por un mayor ancho de banda, pero a cambio implica un
menor radio de alcance frente a otras tecnologías como el 3G.
•
Este tecnología no necesita licencia para la prestación de sus servicios,
ya que opera en un espectro de frecuencia gratuito y no regulado, que
se sitúa en los 2.4 Ghz.
•
La movilidad es la principal ventaja de esta novedosa tecnología de
acceso a Internet, desarrollándose principalmente en grandes lugares de
tránsito, como aeropuertos, estación de ferrocarriles, hoteles, etc.
•
A pesar de sus numerosas ventajas es una tecnología que todavía se
encuentra en estado embrionario.
La
apuesta que se está realizando en los últimos años por parte de las
empresas de telecomunicaciones como de los propios fabricantes de hardware
para el desarrollo de las tecnologías Wi-Fi es muy considerable, entre sus
ventajas se pueden citar:
•
Mayor uso de las aplicaciones “móviles”.
•
Resolución de problemas de una instalación compleja
•
Implementación rápida y rentable de una red.
•
No tiene impacto ambiental.
•
Se puede instalar incluso en puntos donde no hay luz eléctrica, pues
puede ser alimentada por placas solares.
•
Se puede tener acceso a altas velocidades, sin cables.
Las primeras experiencias con redes inalámbricas
datan de 1979 cuando
científicos de IBM en Suiza despliegan la primera red de importancia con
tecnología infrarroja. En 1985 se comienzan los desarrollos comerciales de
27
redes con esta filosofía, momento en que el órgano regulador del espectro
readioeléctrico americano, la FCC, asigna un conjunto de estrechas bandas de
frecuencia para libre uso en las bandas de los 2,4 y los 5 giga hercios.
Inmediatamente, la asociación de Ingenieros Electrónicos, IEEE, designa una
comisión de trabajo para desarrollar una tecnología de red en dichas bandas: la
802.11. A partir de ese momento se liberan una serie de estándares, el más
reciente de los cuales es el IEEE 802.11g.
Las ventajas de las redes en estos rangos de frecuencias son claras: no
requieren licencias, permisos ni necesidad de comunicación para su despliegue
y pueden ser implantadas en cualquier ubicación. Como contrapartida surgen
una serie de importantes inconvenientes: interfaces impredecibles con redes
próximas por selección de frecuencias iguales o parcialmente solapadas,
espectro empleado por otras aplicaciones (redes Bluetooth, usos domésticos
como teléfonos inalámbricos, emisores de video, mandos de control remoto,
etc) potencia de emisión muy limitada que restringe mucho la cobertura y una
banda de uso muy estrecha que permite delimitar muy pocos canales no
interferentes. (Nichols, 2003)
2.2
Tecnologías
Existen varias tecnologías utilizadas en redes inalámbricas. El empleo de cada
una de ellas depende mucho de la aplicación. Cada tecnología tiene sus
ventajas y desventajas. A continuación se listan las más importantes en este
género.
•
Infrarrojo
•
Banda angosta
•
Espectro extendido
28
2.2.1 Infrarrojo
Los sistemas de comunicación por infrarrojo utilizan muy altas frecuencias,
justo abajo del espectro de la luz visible para transportar datos. Como la luz, el
infrarrojo no puede penetrar objetos opacos, ya sea directamente (línea de
vista) o indirectamente (tecnología difundida/reflectiva). El alto desempeño del
infrarrojo directo es impráctico para usuario móviles pero su uso es práctico
para conectar dos redes fijas. La tecnología reflectiva no requiere línea de vista
pero está limitada a cuartos individuales en zonas relativamente cercanas.
2.2.2 Banda Angosta
Un sistema de radio de banda angosta transmite y recibe información en una
radio frecuencia específica. La banda amplia mantiene la frecuencia de la señal
de radio tan angostamente posible para pasar la información. El cruzamiento
no deseado entre canales es evitado al coordinar cuidadosamente diferentes
usuarios en diferentes canales de frecuencia. En un sistema de radio la
privacidad y la no interferencia se incrementa por el uso de frecuencias
separadas de radio. El radio receptor filtra todas aquellas frecuencias que no
son de su competencia. La desventaja de esta tecnología es el uso amplio de
frecuencias, uno para cada usuario, lo cual es impráctico si se tienen muchos.
2.2.3 Espectro Extendido.
La gran
mayoría de los sistemas inalámbricos emplean la tecnología de
Espectro Extendido (Spread Spectrum), un atecnología de banda amplia
desarrollada por los militares estadounidenses que provee comunicaciones
seguras, confiables y de misión crítica. La tecnología de Espectro Extendido
está diseñada para intercambiar eficiencia en ancho de banda por confiabilidad,
integridad y seguridad. Es decir, más ancho de banda es consumida con
respecto al caso de la transmisión en banda angosta, pero el intercambio
(ancho de banda/potencia) produce una señal que es un efecto más fuerte y
así más fácil de detectar por el receptor que conoce los parámetros de la señal
29
de espectro extendido que está siendo difundida. Si el receptor no está
sintonizado a la frecuencia correcta, una señal de espectro extendido se
miraría como ruido en el fondo. Otra característica del espectro disperso es la
reducción de interferencia entra la señal procesada y otras señales no
esenciales o ajenas al sistema de comunicación.
2.2.4 Que no es espectro extendido
Conviene tener presente que existen equipos que utilizan estas mismas
frecuencias y que producen una energía de radiofrecuencia, pero que no
transmiten información. Estos equipos tienen aplicaciones Industriales,
Científicas y Médicas (ICM) y en particular dichos equipos operan en otras
bandas de frecuencia (902-908 MHz; 2,400-2500 MHz y 5,525-5875 MHz).
Ejemplos de estos equipos son: limpiadores domésticos de joyería,
humidificadores ultrasónicos, calefacción industrial, hornos de microondas, etc.
Existen dos tipos de señales de Espectro Extendido: Salto en Frecuencia
(Frecuencia Hopping, FH) y secuencia directa (Direct Sequence, DS).
2.2.5 Espectro Extendido con salto de frecuencia (FHSS)
FHSS utiliza una portadora de banda angosta que cambia la frecuencia en un
patrón conocida por el transmisor como el receptor. Tanto transceptor como
receptor están debidamente sincronizados comunicándose por un canal que
está cambiado a cada momento en frecuencia.
FHSS es utilizado para
distancias cortas, en aplicaciones por lo general punto a multipunto, donde se
tienen una cantidad de receptores diseminados en un área relativamente
cercana al punto de acceso.
30
2.2.6 Espectro Extendido en Secuencia Directa (DSSS)
DSSS genera un patrón de bits redundante para cada bit que sea transmitido.
Este patrón de bit es conocido como código chip. Entre más grande sea este
chip, es más grande la probabilidad de que los datos originales puedan ser
recuperados (pero por supuesto se requerirá mas ancho de banda). Mas sin
embargo si uno o más bits son dañados durante la transmisión, técnicas
estadísticas integradas dentro del radio transmisor podrán recuperar la señal
original sin necesidad del retransmisión. DSSS se utilizará comúnmente en
aplicaciones punto a punto.
Distintas especificaciones de WLANs
Especificación Estatus
Máxima
tasa
Frecuencia de
de Operación
bits
IEEE 802.11
Utilizado por la mayoría de 2 Mbps
2.4 GHz
fabricantes de WLANs
IEEE 802.11b
Especificación reciente
11 Mbps
2.4 Ghz
IEEE 802.11a
En desarrollo
24 ?
5.0 GHz
54Mbps
HiperLAN
Desarrollado por ETSI
24 Mbps
Bluetooth
Promovido por 3Com, Ericsson, 1 Mbps
5.0 GHz
2.4 GHz.
IBM, Intel Microsoft, Motorola,
Nokia y Toshiba.
IEEE: Institute of Electrical and Electronics Engineers
ETSI: European Telecommunications Standards Institute
Tabla 2.2.6.1 Distintas especificaciones de WLAN´s
31
2.3
Clasificación
Según su área de cobertura, las redes de datos se clasifican como de ámbito:
1. Personal (PAN, Personal Area Networks, con alcances de pocas
decenas de metros, hasta 30 mts.).
2. Locales (LAN, hasta centenares de metros).
3. Metropolitanas (MAN) y de larga distancia (WAN), hasta miles de Kms.
2.3.1 Redes Inalámbricas tipo PAN
•
Bluetooth
•
IEEE 802.15
•
HomeRF
Las redes tipo PAN son una nueva tecnología en redes que cubre distancias
cortas y cerradas. Algunas de estas tecnologías son Bluetooth, 802.15 y
HomeRF.
Bluetooth es una tecnología inalámbrica europea desarrollada por Ericsson que
permite la inter-conectividad de dispositivos inalámbricos con otras redes e
Internet. Bluetooth al igual que 802.15 y HomeRF trabajan en la banda ancha
de frecuencias de espectro esparcido de 2.4 GHz. Bluetooth es capaz de
transferir información de un dispositivo a otro a velocidades de hasta 1 Mbps,
permitiendo el intercambio de video, voz y datos de manera inalámbrica.
El estándar IEEE 802.15 se enfoca básicamente en el desarrollo de estándares
para redes tipo PAN o redes inalámbricas de corta distancia. Al igual que
Bluetooth el 802.15 permite que dispositivos portátiles como PC´s, PDAs,
teléfonos, entre otros, puedan comunicarse e inter-operar uno con el otro.
Debido a que bluetooth no puede coexistir con una red inalámbrica 802.11x,
de
alguna manera la
IEEE
definió
este
estándar para permitir la
32
interoperabilidad de las redes inalámbricas LAN con las redes tipo PAN.
(Nichols, 2003)
HomeRF también es una especificación que permite la interconexión de
dispositivos inalámbricos en un área pequeña. Con cualquiera de éstas tres
últimas tecnologías se podrá accesar a la red de una casa u oficina desde un
teléfono celular y se podrán controlar dispositivos o consultar a distancia los
datos importantes.
2.3.2 Redes Inalámbricas tipo LAN
•
IEEE 802.11x
•
HiperLan/2
Las redes locales inalámbricas se han vuelto muy populares hoy en día, éstas
pueden proveer acceso a datos o Internet; por ejemplo a estudiantes alrededor
de un campus universitario utilizando una computadora portátil provista con
una tarjeta con acceso inalámbrico. En este sentido la IEEE ha desarrollado
varios estándares en que lo a LAN se refiere. La especificación IEEE 802.11
define redes locales inalámbricas que emplean ondas de radio en la banda de
2.4 GHz y 5 GHz conocido como espectro esparcido. Las velocidades típicas
de esta tecnología son 11 Mbps en la especificación IEEE 802.11 b y está en
desarrollo la especificación IEEE 802.11a en la banda de 5 GHz que alcanzará
velocidades de 54 Mbps.
Por otro lado el foro global HiperLAN2 definió una especificación que opera en
la banda de 5 GHz y que permite la transferencia de datos de hasta 54 Mbps
que utiliza una técnica de modulación conocida como OFDM (Orthogonal
Digital Multiplexing) para transmitir señales analógicas. OFDM es muy eficiente
en ambientes dispersos en el tiempo, como oficinas, donde las señales de
radio son reflejadas desde muchos puntos, donde la señal llega a diferentes
tiempos de propagación antes de que llegue al receptor. Debido a que
HiperLAN es orientado a conexión que posee características de Calidad de
33
Servicio (QoS). El soporte de QoS en combinación con altas velocidades de
HiperLAN facilita la transmisión de diferentes tipos de ráfagas de datos como
video, voz y datos. (Carballar, 2007)
2.3.3 Redes Inalámbricas tipo WAN/MAN
Los principales usos y aplicaciones de este tipo de redes son los siguientes:
•
Telefonía celular analógica y celular
•
Radiolocalización de dos vías (pagers)
•
Radio enlaces terrestres de microondas
•
Laser/Infrarrojo
•
WLL (Wireless Local Loop)
•
Comunicaciones por satélite
Aunque originalmente la telefonía celular fue utilizada para la transferencia de
voz, muy pronto se desarrollaron protocolos
para poder transferir datos a
través de esta tecnología inalámbrica. La primera de ellas fue CDPD (Cellular
Digital Packet Data), desarrollada a mediados de los 90´s por AT&T. CPCD
provee la transmisión inalámbrica de datos digitales como Internet a través de
la telefonía celular. Actualmente provee transferencias de hasta 14.4 Kbps si se
emplea la técnica de acceso múltiple CDMA (Code División Multiple Access),
mientras que en TDMA (Time Division Multiple Access) está limitada a 9.6
Kbps.
CDPD se utiliza actualmente para transmitir mensajes breves a PDAs y correo
electrónico a teléfonos celulares. CDPD está basado
en el protocolo de
Internet TCP/IP. Con CDPD es posible transferir datos a través
de redes
públicas basadas en circuitos como en paquetes. En un futuro cercano
aparecerán nuevos servicios con más alta velocidad basados en CDPD a
través de redes basadas en paquetes.
Otro protocolo es WAP (Wireless Access Protocol). Con Wap son posibles las
34
comunicaciones de datos entre redes inalámbricas a celulares y otros
dispositivos portátiles como PDAs, radiolocalizadotes, teléfonos inteligentes,
etc. Las especificaciones de WAP soportan la mayoría de los servicios y
protocolos de las redes celulares de hoy en día tales como GSM, PDC, TDMA,
CDMA y CDPD. Uno de los principales objetivos de la especificación WAP es
permitir que dispositivos portátiles se interconecten con las redes inalámbricas
independientemente de sistemas operativos y protocolos. Es por eso que WAP
utiliza un lenguaje como WML (Wireless Markup Language) que permite la
conexión entre las redes y los dispositivos portátiles. Con WAP y WML el
contenido de Internet puede ser formateado para uso en una pequeña pantalla
del dispositivo portátil. Aunque WAP no es aún estándar oficial, es ampliamente
aceptado y es de hecho un estándar de facto.
Con el advenimiento de la tercera (3G) y cuarta generación (4G) de la telefonía
celular será posible el acceso a Internet a más altas velocidades en el orden
de cientos de Kbps en inclusive hasta Mbps.
Otras tecnologías WAN/ MAN que permiten acceso a Internet a altas
velocidades son MMDS, LMDS; WLL, enlaces de microondas terrestres, vía
láser infrarrojo y comunicaciones vía satélite.
Con MMDS es posible la provisión de Internet a altas velocidades en el rango
de decenas de Mbps a distancias de más de 40 Kilómetros, limitándola
únicamente la curvatura de la tierra y la línea de vista. Con LMDS se puede
transferir información hasta el rango de Gbps, debido a que trabaja en una
banda de frecuencia mayor (20-30 GHz) y con más capacidad de canal, pero
funciona en celdas con cobertura de 5 a 8 Kms.
Por último, en ésta categoría el acceso vía satélite ha jugado un papel
preponderante hoy en día. La ventaja más importante de las comunicaciones
vía satélite en el acceso a Internet es la gran cobertura que tiene, alta
capacidad en el orden de decenas de Mbps, provee accesos más directos a las
dorsales satélites, las comunicaciones vía satélite pueden penetrar áreas
35
remotos donde otros medios de transmisión serían imposibles de llegar. En
otras palabras la comunicación vía satélite es capaz de dar acceso a Internet
hasta en una isla a miles de kilómetros de distancia. Quizá este sea el medio
inalámbrico más caro al principio debido a que hay que comprar infraestructura
costosa como las estaciones terrenas y pagar las altas mensualidades de
ancho de banda a un proveedor satelital. Existen opciones satelitales más
económicas
para usuarios residenciales o para pequeñas oficinas. Estos
sistemas que operan de manera híbrida y asimétrica utilizan pequeños platos
reflectores para la recepción de la información, ya sea mediante una línea
privada de menos ancho de banda o mediante un módem casero. Existen
también sistemas satelitales económicos pero que operan de manera
direccional para pequeños negocios o para proveedores de Internet mediante
pequeñas estaciones terrenas. (Carballar, 2007)
36
Capítulo 3
3 Tecnología y Dispositivos móviles
Cuando se habla de computadoras tan pequeñas que se pueden llevar en la
comodidad de la mano o el bolsillo, nos referimos a dispositivos móviles,
objetos que podemos controlar en la palma de nuestras manos y así contar con
información personal, de trabajo o entretenimiento en cualquier lugar momento
y lugar, con el simple hecho de utilizar un dedo, así se pueden describir estos
avances de la tecnología que se tienen hoy en día y día con día se acercan
más a la sociedad.
Algunos autores dan una definición muy concreta de lo que es un dispositivo
móvil, en este caso se dará una solo definición: Un dispositivo móvil también
conocido como computadora de mano o simplemente handhelp, son aparatos
de tal tamaño, con capacidades de procesamiento limitadas pero en gran
avance, con conexiones a Internet constante o variable, con memoria limitada y
diseñados para una función o funciones especificas.
Celular, un concepto que ha revolucionado a lo largo del tiempo nuestra
manera de comunicarnos, esto debido a que, a pesar de conocer la historia de
la comunicación móvil, no tenemos en claro su fundamento, y es que la base
de la telefonía celular inició como un concepto idealista. El idealismo dentro de
la cultura informática es un gran impulso a los desarrollos que se han hecho
desde hace muchos años hasta la fecha, y es precisamente a que cada
innovación regularmente nace por satisfacer una necesidad personal, sin juzgar
a la sociedad o lo que ella requiere. Pero lo que sucede en este caso, es que el
nuevo desarrollo causa un impacto según como se maneje la sociedad, es
decir, se puede implementar un nuevo sistema de uso personal, pero si dicho
sistema es adecuado a la sociedad como ventaja a las actividades diarias que
realiza una persona o una empresa, entonces la sociedad la adopta con el
38
tiempo como un estándar, y dicho estándar se vuelve una estrategia hablando
de competitividad por ejemplo.
La tecnología celular surge de un pensamiento ideológico acerca de la
comunicación inalámbrica, la cual tenga una cobertura suficiente para
comunicar
a dos dispositivos dentro de esa misma área que requieran,
además de contar con una comunicación de doble vía, que a diferencia de los
retransmisores, exista una frecuencia dual en la cual ambos puedan transmitir y
recibir al mismo tiempo. Sin embargo crecieron dos influencias aquí, el número
de usuarios que quería hacer uso de dicho dispositivo, y el tamaño de la
cobertura que existía, y esto dio un gran impacto, pues entre mayor cobertura,
surge la disponibilidad, y dentro de esta disponibilidad es un nuevo usuario que
desea hacer uso de la telefonía móvil.
Cabe hacer la mención de que no se debe confundir el término dispositivo
móvil con sólo equipos telefónicos celulares, ya que, estos dispositivos cuentan
con una gran gama de diseño y funciones específicas, que a lo largo de los
años han evolucionado a tal grado de unir distintas tecnologías en un solo
aparato. (Muñoz, 2002)
3.1
Antecedentes de los dispositivos móviles
Aunque la mayoría de los entendidos mencionan al Newton de Apple como el
primer PDA (Personal Digital Assistant), lo cierto es que casi una década antes,
a mediados de los ochenta, la empresa Psion ya había sentado un precedente
con su Psion Organiser. El término PDA o asistente digital personal, se ajusta
más a las características del dispositivo presentado por Psion hace quince
años que los actuales sistemas móviles. Es un término no obstante, utilizado
habitualmente para referirse a ese tipo de dispositivos.
El psion Organiser tenía unas dimensiones reducidas, cabía en la palma de la
mano, y contaba con una pantalla de una sola línea de texto y un teclado
39
completo.
Actualmente
cualquier
agenda
electrónica
tiene
mayores
posibilidades, pero existe una diferencia: estos dispositivos modernos no son,
en su mayor parte programables y de aplicación general. La mayoría de las
agendas tienen funciones de agenda, contactos, calendario, calculadora y un
poco más. Un PDA, por el contrario, puede programarse como una
computadora, de tal forma que, en la práctica, puede aplicarse a cualquier
necesidad que tengamos.
La mayoría de los PDA actuales se asemejan más al tipo de dispositivo que
Apple presentó en 1993: el Newton MessagePad. De dimensiones algo
mayores que Psion Organiser, lo que más llamaba la atención era la ausencia
del teclado y las grandes dimensiones de la pantalla, ésta además, presentaba
una interfaz gráfica, no solo líneas de texto. Utilizando un lápiz, el usuario
podría escribir sobre la pantalla, que era táctil. La selección de opciones
resultaba igualmente fácil pulsando con ese lápiz.
Después de varias versiones de este dispositivo, y en un momento realmente
delicado para la empresa, Apple anunció en 1998 que abandonaba el
desarrollo de estos dispositivos y su sistema operativo Newton. Las
dimensiones de los dispositivos, así como la imprecisión en el sistema de
reconocimiento de escritura, se han apuntado siempre como factores del
fracaso de Apple, aunque también habría que considerar el hecho de que el
Newton MessagePad fuese adelantado a su tiempo.
Pocos años más tarde, a mediados de los 90, la empresa US Robotics, tras
adquirir Palm Computing, presentó la serie de dispositivos Palm Pilot. Al igual
que el Newton de Apple, este dispositivo carecía de teclado y contaba con una
pantalla táctil. En lugar de intentar reconocer la escritura natural del usuario, los
Palm Pilot reconocían un conjunto de caracteres simples y bien definido que
había que aprender. El éxito de este PDA fue importante y dio lugar al actual
puesto preferente de Palm en el mundo de los dispositivos móviles. Tras ser
adquirida por 3Com, finalmente Palm Computing, vuelve a ser, actualmente,
una división independiente.
40
El último concursante en entrar en el campo de los dispositivos móviles fue
Microsoft con su ya conocido sistema operativo Windows CE. En 1996, con la
presentación de la primera versión de este sistema, varias decenas de
fabricantes de hardware adquirieron el compromiso de diseñar dispositivos que
utilizaran dicho sistema operativo. A diferencia de Apple, Psion o Palm,
Microsoft no es una empresa que fabrica un dispositivo con un sistema
operativo en su interior, sino que pone ese sistema a disposición de terceros
fabricantes que, como Compaq y HP, fabrican el hardware. (Muñoz, 2002)
3.1.1 Evolución
Tanto los dispositivos como los sistemas operativos que hacen posible su
funcionamiento han ido con los años evolucionando según las necesidades de
los usuarios finales. En la actualidad existen principalmente dos tipos de
dispositivos móviles: los que cuentan con un teclado y aquellos que están
basados en una pantalla táctil. Como es lógico, las dimensiones de los
primeros son superiores y, en consecuencia, también suelen contar con
pantallas de mayores dimensiones.
Los teclados de sistemas móviles son necesariamente, de reducido tamaño,
aún menores que los usados en computadoras portátiles. Esto hace que su uso
no sea demasiado cómodo aunque lógicamente, todo depende de nuestras
manos y dedos. Muchas personas se encuentran con el problema de no poder
evitar pulsar varias teclas al mismo tiempo, ya que éstas son más pequeñas
que sus propios dedos.
Las pantallas de dispositivos como el Psion Series 7 llegan a tener una
resolución en color, similar a los monitores clásicos, con hasta 640 x 480
puntos. Las dimensiones de la pantalla y globalmente del propio dispositivo,
suele implicar un mayor consumo de energía de lo cual se deriva una menor
duración de las baterías.
41
Al sustituir todo el teclado por un lápiz, que se utiliza sobre la propia pantalla, el
peso y el tamaño del dispositivo se reducen, así como el consumo de energía ,
lo cual contribuye a la mayor duración de las baterías. Se plantea, sin embargo,
el problema de la introducción de datos. Existen básicamente dos opciones:
teclado en pantalla, sobre el cual poder ir pulsando con el propio lápiz, o bien
reconocer la escritura directa del usuario.(Murguía, 2008)
3.1.2 Clasificación de los dispositivos móviles.
Cada dispositivo tiene una función específica, pero se agregan a él otras
funciones que lo hacen más atractivo para el cliente. Al generarse una gran
gama de dispositivos móviles, las empresas han establecido diversas
clasificaciones para poder colocar cada dispositivo según su funcionalidad
dentro de un grupo. Uno de los estándares de clasificación más mencionados
es el propuesto por T38 y DuPont Global Mobility Innovation Team en el año de
1995 el cual divide los dispositivos móviles en tres tipos:
El primero se refiere a los datos limitados, los cuales se caracterizan por tener
una pantalla pequeña, principalmente basada en pantalla de tipo texto con
servicios de datos, generalmente limitados a SMS y acceso WAP. Un ejemplo
típico son los teléfonos celulares comunes que predominan actualmente en
mercados masivos.
El segundo tipo es de los datos básicos, que tienen una pantalla de tamaño
mediano de entre 120 x 120 y 240 x 240 pixeles, menú o navegación basada
en íconos por medio de una rueda o cursor, y que ofrecen acceso a e-mails,
lista de direcciones, SMS y un navegador web básico. Uno de los ejemplos
más destacados son los teléfonos inteligentes, como los Blackberry de
Research In Motion (RIM) y Treo de Palm One.
El tercer y último tipo de la clasificación se denomina de datos mejorados, que
se distingue por sus pantallas de medianas a grandes (por encima de los 240 x
42
120 pixeles) y con las mismas características que el primer tipo de dispositivo
de la clasificación de DuPontGlobal. Pero además, incorporan aplicaciones
nativas del ámbito de Microsoft Office Mobile (Word, Excel, Power Point) y de
tipo corporativo usuales en versión móvil, como las de SAP. Otros mas siguen
añadiendo funcionalidad de cámara fotográfica y/o grabación de vídeo,
conjuntamente con el de reproducción de música en formato mp3, mp4.
(Paolini, 2008)
3.1.3 Telefonía móvil de primera generación.
1G o 1-G es la abreviación para la telefonía móvil de primera generación. Los
equipos utiliazados en esta etapa utilizaban tecnología analógica y fueron
lanzados en los 80´s. estos continuaron después del lanzamiento comercial de
los teléfonos móviles de segunda generación. Una de las diferencias mas
notables entre la 1G y el 2G es que el 1G es analógico, es decir, solo para voz
y el 2G es digital; aunque los dos sistemas usan sistemas digitales para
conectar las Radiobases al resto del sistema telefónico. (Murguía, 2008)
Esta tecnología utilizaba los siguientes estándares:
•
AMPS (Sistema telefónico móvil avanzado): Se presentó en 1976 en
Estados Unidos y fue el primer estándar de redes celulares. Utilizada
principalmente en el continente americano, Rusia y Asia, la primera
generación de redes analógicas contaba con mecanismos de seguridad
endebles que permitían hackear las líneas telefónicas.
•
TACS (Sistema de comunicaciones de acceso total): Es la versión
europea del modelo AMPS. Este sistema fue muy usado en Inglaterra y
luego en Asia (Hong-Kong y Japón) y utilizaba la banda de frecuencia de
900 MHz.
43
•
ETACS (Sistema de comunicaciones de acceso total extendido): Es una
versión mejorada del estándar TACS desarrollado en el Reino Unido que
utiliza una gran cantidad de canales de comunicación.
3.1.4 Telefonía móvil de segunda generación.
Su abreviación 2G para esta segunda generación en telefonía móvil, marcó un
quiebre con la primera generación (1G), al pasar de la tecnología analógica a la
digital. Los principales estándares utilizados es esta tecnología fueron:
GSM (Sistema global de comunicaciones móviles) es, a comienzos del siglo
XXI, el estándar más usado de Europa. Se denomina estándar "de segunda
generación" (2G) porque, a diferencia de la primera generación de teléfonos
portátiles, las comunicaciones se producen de un modo completamente digital.
En 1982, cuando fue estandarizado por primera vez, fue denominado "Groupe
Spécial Mobile" y en 1991 se convirtió en un estándar internacional llamado
"Sistema Global de Comunicaciones Móviles".
En Europa, el estándar GSM usa las bandas de frecuencia de 900MHz y 1800
MHz. Sin embargo, en los Estados Unidos se usa la banda de frecuencia de
1900 MHz. Por esa razón, los teléfonos portátiles que funcionan tanto en
Europa como en los Estados Unidos se llaman tribanda y aquellos que
funcionan sólo en Europa se denominan bibanda.
El estándar GSM permite un rendimiento máximo de 9,6 kbps, que permite
transmisiones de voz y de datos digitales de volumen bajo, por ejemplo,
mensajes de texto (SMS, Servicio de mensajes cortos) o mensajes multimedia
(MMS, Servicio de mensajes multimedia)
CDMA
(Acceso Múltiple por División de Código) usa una tecnología de
Espectro Ensanchado, es decir la información se extiende sobre un ancho de
44
banda muyo mayor que el original, conteniendo una señal (código)
identificativa.
Una
llamada
CDMA
empieza
con
una
transmisión
a
9600
bits
por segundo. Entonces la señal es ensanchada para ser transmitida a
1.23 Megabits por segundo aproximadamente. El ensanchamiento implica
que un código digital concreto se aplica a la señal generada por un
usuario en una célula.
Posteriormente la señal ensanchada es transmitida junto con el resto de
señales generadas por otros usuarios, usando el mismo ancho de banda.
Cuando las señales se reciben, las señales de los distintos usuarios
se separan haciendo uso de los códigos distintivos y se devuelven las distintas
llamadas a una velocidad de 9600 bps.
Los usos tradicionales del espectro ensanchado son militares debido a que una
señal ensanchada es muy difícil de bloquear, de interferir y de identificar.
Esto es así porque la potencia de estas señales esta distribuida en un gran
ancho de banda y solo aparecen como un ruido ligero. Lo contrario ocurre con
el resto de tecnologías que concentran la potencia de la señal en un ancho
de banda estrecho, fácilmente detectable.
TDMA (Acceso Múltiple por división de tiempo) emplea una técnica de división
de tiempo de los canales de comunicación para aumentar el volumen de los
datos que se transmiten simultáneamente. Es principalmente utilizada en
América, Nueva Zelanda y la Región del Pacifico Asiático.
A través de su evolución éstas tecnologías han sido modificadas o más bien
extendidas, una de estas extensiones es el protocolo GPRS (Servicio General
de Paquetes de Radio) que permiten velocidades de datos teóricas en el orden
de los 114 Kbits/s pero con un rendimiento cercano a los 40 Kbits/s en la
práctica, este protocolo no pertenece a la 3G, así que es considerada como
2.5G.
45
Otro estándar es el EDGE (Velocidades de Datos Mejorada para la Evolución
Global), enunciado como 2.75G, mejora el rendimiento de GPRS con la tasa de
datos teóricamente anunciada de 384 Kbits, por lo tanto, permite aplicaciones
de multimedia. (Murguía, 2008)
3.1.5 Telefonía móvil de Tercera Generación.
Para el siglo XXI surge una nueva generación de dispositivos móviles, la
llamada 3G, ofrece velocidades de datos de más de 114 Kbit/s y de este modo
se brinda la posibilidad de usos multimedia, por ejemplo es posible conectarse
a Internet y disfrutar de velocidades comparables a la banda ancha
convencional en su computadora o laptop, utilizando módems o tarjetas de
datos; con un smartphone 3G (teléfono inteligente), usted tiene acceso a correo
electrónico y puede navegar en Internet con mucho más velocidad; en el
teléfono móvil, 3G hace mucho más rápidas las descargas de archivos como
juegos, música, vídeos y además permite aplicaciones como video llamadas.
(Phifer,2008)
Las especificaciones IMT-200 (Telecomunicaciones móviles internacionales
para el año 2000) de la Unión Internacional de Telecomunicaciones (ITU)
definieron las características para la 3G, algunas de las más importantes de
estas son:
•
Mayor eficiencia y capacidad que las generaciones anteriores.
•
Nuevos servicios, tales como la conexión de PC´s a través de redes
móviles y aplicaciones multimedia.
•
Ancho de banda dinámico, es decir, adaptable a las necesidades de
cada aplicación.
•
Mayor flexibilidad en términos de utilización de múltiples estándares,
bandas de frecuencia y compatibilidad con estándares predecesores.
•
Integración de las redes satélite y de acceso fijo inalámbrico en las
propias redes celulares.
•
Mayor velocidad de acceso, inicialmente de hasta 384 Kbps para
46
comunicaciones móviles y de 2 Mbps para accesos fijos, hasta alcanzar
en el futuro los 20 Mbps.
•
Compatibilidad Mundial
•
Compatibilidad de los servicios móviles de 3G con las redes de segunda
generación.
La Unión Internacional de Telecomunicaciones (ITU) identifica 5 tecnologías de
tercera generación, las dos más populares son las siguientes:
CDMA-2000 es una familia de estándares de telecomunicaciones móviles de
tercera generación (3G) que utilizan CDMA, un esquema de acceso múltiple
para redes digitales, para enviar voz, datos, y señalización (como un número
telefónico marcado) entre teléfonos celulares y estaciones base. (Paz, 2009)
UMTS siglas que en inglés hace referencia a los Servicios Universales de
Telecomunicaciones Móviles, es miembro de la familia global IMT-2000 del
sistema de comunicaciones móviles de “tercera generación” de UIT (Unión
Internacional de Telecomunicaciones). UMTS tendrá un papel protagónico en la
creación del futuro mercado masivo para las comunicaciones multimedia
inalámbricas de alta calidad que alcanzarán a 2000 millones de usuarios en
todo el mundo en el año 2010. UMTS es la plataforma de prestaciones móviles
preferida para los servicios y aplicaciones con gran contenido del mañana. En
los últimos diez años, UMTS ha sido objeto de intensos esfuerzos de
investigación y desarrollo en todo el mundo, y cuenta con el apoyo de
numerosos e importantes fabricantes y operadores de telecomunicaciones ya
que representa una oportunidad única de crear un mercado masivo para el
acceso a la Sociedad de la Información de servicios móviles altamente
personalizados y de uso fácil.
UMTS busca basarse en y extender las actuales tecnologías móviles,
inalámbricas y satelitales proporcionando mayor capacidad, posibilidades de
transmisión de datos y una gama de servicios mucho más extensa, usando un
innovador programa de acceso radioeléctrico y una red principal mejorada.
47
HSDPA High Speed Downlink Packet Access. Es conocida como la tecnología
3.5 de la telefonía celular, sirviendo como enlace entra la actual 3G y al futura
4G, que estará pisando territorio mexicano en los próximos años.
La ventaja que tiene HSDPA es su asombrosa velocidad de transferencia, que
va desde 1.8 Megabits por segundo en zonas de mayor cobertura, esto gracias
al
incremento
de
la
eficiencia
espectral
que
maneja
actualmente
UMTS/WCDMA, además varias tecnologías extras como son: codificación
variable de errores, redundancia incremental, receptores más avanzados y
antenas inteligentes. En México la primera operadora en experimentar con
HSDPA fue MoviStar, probando su enlace y cobertura en el año 2007.
(Huidobro, 2007)
Aplicaciones y Servicios
•
Banda ancha inalámbrica. Las tecnologías 3G proporcionan una
conexión semejante a la banda ancha tradicional con la ventaja de la
movilidad.
•
Descargas de música
•
Bajar y enviar vídeos
•
Mapas y localización. Con 3G es mucho más rápido y fácil. Usted puede
consultar mapas, descubrir cuál es el mejor camino para llegar a un
lugar, o usar servicios de navegación, tanto en su teléfono móvil como
en su Smartphone.
•
Leer y responder sus mensajes de correo electrónico
•
Televisión en el teléfono móvil
48
3.1.6 Telefonía móvil de Cuarta Generación (4G).
La tecnología 4G o de cuarta generación de tecnologías de telefonía móvil,
estará basada totalmente en IP, capaz de proveer velocidades de acceso entre
100 Mbps en movimiento y un 1 Gbps en reposo, manteniendo un alto nivel de
seguridad y calidad de servicio, con la finalidad de permitir ofrecer servicios de
cualquier clase en cualquier momento, en cualquier lugar con el mínimo costo
posible. El WWRF (Wireless World Research Forum) define 4G como una red
que funcione en la tecnología de Internet, combinándola con otros usos y
tecnologías tales como Wi-Fi y WiMax, la 4G no es una tecnología o estándar
definido, sino una colección de tecnologías y protocolos para permitir el
máximo rendimiento de procesamiento con la red inalámbrica más barata.
Con redes 4G se podrían tener servicios Wireless mucho más rápidos, alta
calidad de imágenes en las video llamadas y servicios de transferencias, sobre
todo, alta definición en las TV móviles. Y es que se espera que los télennos
móviles 4G tengan capacidad para transmitir datos con la misma rapidez que la
fibra óptica, mejorando notablemente la transferencia de imágenes de alta
calidad a través de una conexión sin hilos
Sin embargo, según los expertos, no se esperan proyectos para desarrollar
comercialmente la 4G, durante al menos los próximos cinco años, ya que sus
funciones se solapan con las redes de 3G en las que ya se han realizado
importantes inversiones y que están comenzando a funcionar. La cuestión es
que esta tecnología no se implementaría hasta que no se recuperara en su
totalidad la inversión realizada para la puesta en marcha de la actual 3g.
(Bezos, 2007)
49
3.2
Dispositivos móviles en las empresas
Muchas empresas se han convertido de las ventajas que ofrece la movilidad y
han tomado la decisión estratégica de dotar de dispositivos móviles a un
número de empleados cada vez mayor. Pero lo más probables es que, aunque
una empresa no apoye la movilidad, o incluso la desapruebe activamente. Ésta
acabe por impregnar todos sus departamentos.
La empresa de estudios de mercado IDC predice que el 27% de los
trabajadores de todo el mundos será móvil (es decir, pasará uno o más días a
la semana fuera de la oficina) en 2009. La mayor parte de esta capacidad móvil
se basa y se basará en compras particulares, y no en la estrategia de la
empresa.
IDC
predice
que,
en
2009,
utilizarán
dispositivos
móviles
convergentes el triple de personas que los empleados con permiso oficial.
Los trabajadores a nivel individual, reconocen el valor de disponer de acceso
móvil a los datos, al correo electrónico y otras aplicaciones cuando no están en
su mesa de trabajo, incluso si siguen dentro de la oficina.
Es probable que haya más dispositivos móviles en circulación en una
organización de los que tenga conocimiento el departamento informático.
Sin embargo, eso significa que los datos traspasan las puertas de la empresa
con sus empleados y se transfieren con frecuencia a través de redes públicas
poco seguras. Además los empleados, se conectan a la red de la empresa con
dispositivos móviles que no están sometidos a las medidas de protección
corporativas.
El objetivo de la administración de dispositivos móviles no es controlar a los
usuarios de soluciones móviles independientes, sino permitir que los
empleados sean más productivos y creativos al facilitarles un marco de trabajo
móvil. Por eso es importante enfocar la administración de dispositivos móviles
50
desde el punto de vista de los empleados. (klew, 2008)
Para incluir el máximo posible de dispositivos ya en uso y dar cabida a las
compras futuras, la plataforma de administración de dispositivos móviles debe
abarcar una amplia gama de dispositivos y sistemas operativos. Aunque éstos
sean distintos, gracias a la gestión de dispositivos móviles, el departamento de
IT podrá garantizar que la configuración para acceder a las aplicaciones y a los
datos de la empresa sea la misma para todos los dispositivos, de modo que la
asistencia y la protección frente a amenazas de seguridad resulten más
sencillas.
La mayoría de funciones de la administración de dispositivos móviles deberían
estar disponibles de forma inalámbrica (“over the air”), incluida la configuración
inicial, el cumplimiento de directivas de IT, la instalación de nuevas
aplicaciones y servicios, las actualizaciones y la asistencia y el mantenimiento
continuos. Entre los dispositivos móviles mas utilizados en las empresas se
encuentran:
Smartphones: En los próximos cinco años los Smartphones o teléfonos
inteligentes liderarán el mercado de los equipos móviles a nivel mundial, debido
a que los teléfonos celulares de nueve teclas dejarán de ser funcionales para el
usuario.
Fig. 3.2.1 Ejemplo de Smartphones. (Iusacell, 2008)
PDA/Pocket PC: Es un ordenador de bolsillo, también llamado PDA (Personal
51
Digital Assistant). Se trata de un pequeño ordenador, diseñado para ocupar el
mínimo espacio y ser fácilmente transportable que ejecuta el sistema operativo
Windows CE de Microsoft entre otros, el cual le proporciona capacidades
similares a los PC de escritorio.
Fig. 3.2.2 Pda/Pocket PC.(Iusacell, 2008)
Equipo portátil/Tablet Pc: Un Tablet PC es una computadora a medio camino
entre una computadora portátil y un PDA, en el que se puede escribir a través
de una pantalla táctil. Un usuario puede utilizar un estilete (o stylus) para
trabajar con el ordenador sin necesidad de teclado o Mouse.
Fig. 3.2.3 Tablet Pc (Abascal, 2009)
52
3.3
Operadoras en México
En nuestro país existen diferentes operadoras móviles, estas nos ofrecen
diferentes tipos de soluciones dependiendo el perfil del servicio, ya sea uso
particular o empresarial. Vamos a hablar sobre algunas de las empresas de
telefonía celular que operan actualmente en México, tocando alguna reseña
histórica, y las ventajas y soluciones que nos ofrecen.
3.3.1 Telcel
Historia
Telcel, la operadora de telefonía más grande en todo México y subsidaria de la
empresa América Móvil, además de ser grupo líder con inversiones en
telecomunicaciones en varios países del continente americano. Hace su
aparición en 1978 creando su primer plantel en el Distrito Federal como un
centro de radiotelefonía móvil.
En 1984 se obtiene la primera concesión para explotar la red de servicio
radiotelefónico móvil bajo la denominación “Radiomóvil Dipsa S.A. de C.V “ en
toda el área metropolitana de la ciudad de México. Hasta el año 1989 nace la
marca Telcel, aquí es cuando empezó a ofrecer servicios de telefonía celular
primeramente en la ciudad de Tijuana, BC., al autorizar la Secretaría de
Comunicaciones
y Transportes la introducción de la telefonía celular en
México. No es sino hasta 1990 cuando empieza a expandir sus servicios de
telefonía celular en el Distrito Celular y área metropolitana, y después a nivel
nacional
Hoy en día Telcel ofrece Internet de banda ancha, utilizando la tecnología de
tercera generación (3G), mediante el estándar UMTS/HSDPA, con lo cual
ofrece velocidades de hasta 384 Kbps en el envío de información y hasta 1.5
Mbps en la descarga de la información. Además ofrece dispositivos móviles
con tecnología 3G y Tarjetas de Datos 3G.
53
Cobertura
En su primera fase ofrece cobertura en 15 ciudades de todas las regiones del
país, incluidas Guadalajara, Hermosillo, Mérida, León, Morelia, Monterrey,
Tijuana, Puebla, Querétaro, Culiacán, Chihuahua, Veracruz, Juárez, Reynosa y
el Distrito Federal, con un plan de alcanzar más de 350 ciudades y ejes
carreteros para el término del año.
En los lugares donde la red 3G no se encuentre disponible se cuenta con la
ventaja de que la red Telcel 3G es compatible con la red Telcel
GSM/GPRS/EDGE, ésta con la cobertura más grande del país, lo que permite,
primero, ofrecer conectividad permanente al cliente ya que al salir de la
cobertura 3G de forma transparente obtendrá cobertura 2.5G lo que le asegura
seguir utilizando el servicio en los parámetros de dicha red; y segundo, que con
la misma SIM (“chip”) 2G actual del usuario colocada en un dispositivo 3G es
posible accesar a la nueva cobertura y servicios.
Costos
Paquete Internet Telcel 3G
Paquete
Renta
Mensual
KB
incluidos
Precio por
KB
Adicional
Política de
Uso Justo
2 MB
$59.00
2,048
$0.04
3 GB
10 MB
$109.00
10,240
$0.04
3 GB
20 MB
$149.00
20,480
$0.04
3 GB
50 MB
$199.00
51,200
$0.03
3 GB
150 MB
$239.00
153,600
$0.03
3 GB
500 MB
$279.00
512,000
$0.02
3 GB
1 GB
$329.00
1,048,576
$0.01
3 GB
Ilimitado
$379.00
Ilimitado
N/A
500 MB
Ilimitado
$449.00
Ilimitado
N/A
3 GB
Ilimitado
$579.00
Ilimitado
N/A
10 GB
Tabla 3.3.1.1 Paquete Internet Telcel 3G. (Telcel, 2009)
54
Paquete Internet Prepago
Paquetes
Ilimitados
Clave
Tarifa
Política
de Uso
Justo
Internet 1 día
BAT1
$49.00
100 MB
Internet 2 días
BAT2
$79.00
200 MB
Internet 7 días
BAT7
$199.00
1 GB
Internet 15
días
BAT15
$349.00
1.5 GB
Internet 30
días
BAT30
$649.00
3 GB
Tabla 3.3.1.2 Paquete Internet pago (Telcel, 2009)
3.3.2 Iusacell
Grupo Iusacell S.A. de C.V., como es conocido legalmente, es fundado en el
año de 1989, siendo el cuarto operador de telefonía móvil en México. Después
de varios años, tiempo en el cual fue adquirido por varias empresas
americanas que compraron el 77% de sus acciones, Iusacell termina siendo
propiedad de Movil@ccess, empresa del Grupo Salinas, cuando este publicó
una oferta para adquirir el control de todas las acciones de Iusacell, para que a
finales del año 2003 tuviera el control mayoritario de dicha empresa por parte
de Movil@ccess.
Hoy en día la compañía Iusacell brinda un seguro y confiable sistema de
comunicación gracias a su avanzada red de tecnología, que a diferencia de
Telcel esta empresa usa CDMA, ofreciendo así soluciones sofisticadas para
usuarios y empresas, siendo la mayor compañía en ofrecer servicios 3G en
dispositivos móviles, logrando así un enlace en la red, estando en cualquier
parte bajo la cobertura de Iusacell.
55
Cobertura
La red de 3G de Iusacell ( red EVDO), fue lanzada al mercado desde hace mas
de 4 años (mediados de 2005), tiene cobertura en varias ciudades de la
Republica y tiene un desempeño bastante aceptable.
Fig. 3.3.2.1 Cobertura Iusacell (Cosio, 2009)
High Speed Data Service (Estándar Evdo).
Data Service (Estándar CDMA).
Iusacell, como se ha mencionado cuenta con la mayor tecnología dentro de
México, sin embargo cuenta con pocos usuarios, otorgando de esta manera,
sus servicios a tan solo el 12% de usuarios de teléfonos móviles dentro de la
República Mexicana, de los cuales, el 77% son usuarios de prepago.
56
Costos
Prepago
Plazo
Total a pagar
3 días
$100
7 días
$200
15 días
$300
30 días
$500
Tabla 3.3.2.1 Prepago
Navegación libre*
Plazo
Precio mensual Total a pagar
6 meses
$600
$2400
12 meses $500
$4200
*10 GB mensuales
Tabla 3.3.2.2 Navegación libre
Navegación Básico*
Plazo
Precio mensual Total a pagar
6 meses
$400
$3600
12 meses $350
$6000
*3Gb mensuales
Tabla 3.3.2.3 Navegación Básico
Velocidad de descarga de hasta 3.1 Mbps.
Velocidades de subida de hasta 1.8Mbps.
Velocidades promedio (efectivas) 500 a 800 Kbps (bajada)
Velocidades promedio (efectivas) 300 a 500 Kbps (subida)
57
3.4 WIMAX
Es un sistema de comunicaciones inalámbricas digitales, también conocida
como IEEE 802.16, que se destina para la comunicación inalámbrica en las
llamadas "redes de área metropolitana". WiMAX puede proporcionar acceso
inalámbrico de banda ancha hasta 30 millas (50 km) para estaciones fijas, y de
3 a 10 millas (5 - 15 km) para estaciones móviles. En cambio, la WiFi/802.11
red de área local inalámbrica estándar está limitada en la mayoría de los casos
desde los 30metros hasta 100mts. (Wieland & Towsend, 2008)
Wimax una solución tecnológica que hará posible una auténtica convergencia
de servicios de comunicación: voz, datos, video y movilidad. Con esta
tecnología, que está siendo introducida en México, los usuarios podrán hacer
llamadas desde su línea en cualquier lugar de la ciudad, o tener acceso a
Internet de banda ancha mientras se trasladan a su oficina o comen en un
restaurante; también podrán ver televisión, entretenerse con videojuegos y
“bajar” música en su aparato telefónico, entre muchas otras funcionalidades.
Entre algunas de las muchas aplicaciones que ofrecerá esta nueva generación
de tecnología de acceso destacan la educación y los tratamientos médicos a
distancia, y la conectividad remota móvil para enviar correos, hablar, bajar
presentaciones, fotos e información de eventos (lo cual puede ser útil para
ejecutivos, agentes de seguros, policías, reporteros, entre otros). (Weissberg,
2008)
WiMAX puede ser utilizada para las redes inalámbricas de la misma manera
que lo hace
WiFi. Las dos principales diferencias con respecto a esta
tecnología son la velocidad de conexión y la distancia de cobertura. WiMAX es
un protocolo de segunda generación que permite el uso más eficiente del
ancho de banda, para evitar interferencias, y se destina a permitir una mayor
velocidad de transmisión de datos sobre largas distancias.
58
Como funciona WiMAX
Para poder llevara a cabo la conectividad de la red WiMAX, esta consta de dos
partes, la primera que se puede definir como WiMAX o torre WiMAX de
refuerzo, mejor conocida como Estación de base de WiMAX, mientras que la
otra parte es WiMax receptor. A continuación se muestran algunos detalles:
1. Estación base de WiMAX: es el lugar donde se emiten señales de
WiMax. Se compone de dispositivos electrónicos y WiMax Torre. Esta
torre funciona exactamente igual que la red GSM de teléfonos, estas
torres de pie se encargan de transmitir las señales de radio. La torre de
la estación base WiMAX puede cubrir un radio de 10 kilómetros. En
teoría se puede llegar a cubrir distancias cercanas a los 50 kilómetros
(30 millas), pero en realidad debido a ciertas limitaciones geográficas va
a cubrir una distancia de aproximadamente 10 kilómetros (6 millas).
2. WiMAX Receptor: Es el dispositivo o dispositivos que recibe las
señales de estación de base WiMAX y se conecta a las redes WiMAX.
Estos dispositivos suelen ser antena independientes o la ranura de
tarjeta
PCMCIA
para
ordenadores
portátiles
u
ordenadores.
(Weissberg,2008)
59
Fig. 3.4.1 Esquema de conexión WiMAX (Weissberg, 2008)
Los principales beneficios que ofrece son:
•
Costos accesibles y competitivos gracias a su facilidad de instalación, la
infraestructura inalámbrica puede establecerse más rápido que las
cableadas.
•
Movilidad; es decir, acceso a los servicios de comunicación desde
cualquier lugar donde exista cobertura.
•
Para uso residencial o doméstico
•
Pequeñas y medianas empresas.
•
Mayor velocidad de conexión
60
•
Mejor calidad de transmisión voz y datos.
•
Capacidad para asegurar calidad de servicio
•
Seguridad
3.4.1 Wimax en México
Aunque la compañía de telefonía fija Axtel pionera en México, al incorporar la
tecnología WiMAX a su red, la primera red comercial de WiMax en entrar en
operaciones es la compañía en telecomunicaciones Ultratelecom encargada de
ofrecer esta tecnología a seis ciudades del país; Puebla, Veracruz,
Aguascalientes, Coatzacoalcos, Tampico y Matamoros y en 2008 se extenderá
hacia Tehuacán, Xalapa, Cuernavaca, Cuautla, Chilpancingo, Iguala y Tlaxcala,
entre otras ciudades. (Rivera, 2008)
El servicio se llama Ultranet2go y funciona a través de un radiomódem
pequeño portátil, el cual sólo requiere conectarse a la computadora y a la red
eléctrica (aunque también se activa con batería), por lo que los usuarios
pueden llevarlo a cualquier lugar donde haya cobertura WiMax y acceder a
Internet. Otra opción es una tarjeta que se instala en la computadora. Cabe
mencionar que el servicio sólo es portátil, por lo que todavía no hay movilidad.
Por otro lado se habla mucho de la competencia entre WiMAX y las redes
celulares de 3G, pero poco entre la posible competencia entre WiMAX y Wi-Fi,
porque se asume que ambas tienen un rol de complemento casi total y no de
competencia. Sin embargo en México se da la circunstancia de que dos
operadores, Telmex y Cablevisión, está probando WiMAX y Metro Wi-Fi
respectivamente.
Lo interesante de estas pruebas es que ambos las están llevando a cabo para
ofrecer prácticamente los mismos servicios pero con tecnologías de acceso
diferentes. Llama la atención sin duda el caso de Cablevisión, que está
61
probando Metro Wi-Fi para ver su funcionalidad en el ambiente urbano.
Si las pruebas con la tecnología son satisfactorias, este operador podría
implementar hasta 400 antenas Metro Wi-Fi para cubrir toda su zona de
concesión en la ciudad metropolitana de Ciudad de México. Cada punto de
acceso Wi-Fi cuesta unos 3.000 dólares, por lo que el despliegue sería
únicamente de 1,2 millones de dólares aproximadamente.
Si las pruebas con esta tecnología no cumplen con lo que necesita el operador,
entonces la opción de lanzamiento sería WiMAX.
Telmex por su parte, sigue apostando por WiMAX como ya ha hecho en otros
mercados para expandir sus servicios de telefonía fija y de banda ancha.
De optar Cablevisión por la red Wi-Fi para competir contra Telmex, México se
convertiría en un mercado idóneo para ver cómo se defienden dos operadores
con realidades de mercado muy dispares y con tecnologías de acceso
inalámbrico también bien diferentes.
De optar Cablevisión por Wi-Fi, contaría con la ventaja competitiva de que los
dispositivos con esta tecnología ya son a la fecha, y posiblemente por muchos
años, mucho más baratos que los dispositivos WiMAX. (Guerrero, 2009)
Posibles problemas de seguridad y los riesgos utilizando WiMax
WiMax toma muy en cuenta de la importancia de la seguridad, por lo tanto,
diseñó varios mecanismos para proteger la red y la privacidad de los clientes
de accesos no autorizados.
Autentificación
Una importante y creativa característica incorporada en la red 802.16 es que
cada SS, (estación de abonado) debe tener certificado X.509, el certificado de
identificar al abonado únicamente, los atacantes no podrán entrar en la lista de
62
suscriptores legítimos por suplantación de su identidad, por lo tanto,
proporciona la seguridad suficiente frente a las principales amenazas a los
servicios.
Disponibilidad
WiMAX utiliza bajo licencia el espectro de Radio Frecuencia (RF), que
proporciona protección frente a accesos no autorizados, en cierta medida.
Amenazas
Con todos los esfuerzos para hacer de WiMAX una tecnología muy segura, aún
hay varios posibles ataques que son amenazas para WiMAX algunos de ellos
son ataques DOS, Rogue estaciones base Largo Rang. (Paolini, 2008)
3.5 Wibro
Wibro son las siglas en inglés de Wireless Broadband, una tecnología de
Internet de banda Ancha que está siendo desarrollada por empresas de
Telecomunicación Coreanas. Se podría decir que es el equivalente asiático a la
tecnología Wimax, aunque algunos la confunden o la asocian con WiMax, esta
tecnología es una alternativa más dentro de la comunicación inalámbrica.
(Shim, 2008)
Los canales de comunicación de WiBro tienen un ancho de banda 8,75 MHz, e
implementa el estándar IEEE 802.16e (Mobile Wimax). Ofrece velocidades de
transmisión de datos entre 20 Mbps y 50 Mbps, las células inalámbricas tienen
un radio de una a cinco kilómetros. (Giler, 2008)
Su objetivo principal no es proporcionar una increíble velocidad de conexión,
sino más bien proporcionar una conexión fiable y estable con una velocidad
adecuada para dispositivos móviles en movimiento. Esto quiere decir que un
63
dispositivo WiBro podría conectarse a Internet sin problema aunque esté
moviéndose hasta 250 km por hora.
Aunque esto es la teoría, en la práctica también hay muy buenas perspectivas
ya que las compañías Coreanas SK Telecom y Korea Telecom empezaron a
ofrecer el servicio el año pasado, eso sí con una velocidad de entre 30 a 50
Mbit/s a hasta 120 km/h.
El precio de este tipo de tecnología no es cara: entre 15 y 30 dólares.
Mensuales. Corea del Sur, país líder en la penetración móvil, a través de la
Comisión de Comunicación de Corea, está apoyando el proyecto para 2009.
Algunas razones por las cuales se cree que WiBro tendrá más éxito que Intel
Corp del WiMax son las siguientes; WiBro ofrece comunicación mas barata y
una mayor movilidad, sobre todo con VoIP. Lo cual permitirá ser capaz de
hacer llamadas en todo el mundo, como en una red celular, pero sin pagar por
las llamadas.
Por lo que la compañía Samsung ya ha lanzado su primer
teléfono WiBro, el H1000. (Flatey, 2009)
64
CONCLUSIONES
Con la terminación de este trabajo podemos dar como conclusión que la
comunicación móvil ha sobresalido enormemente en la vida del hombre,
volviéndose indispensable, no solo en la sociedad sino también en las
empresas y negocios logrando agilizar enormemente el funcionamiento de
cada uno de ellos haciendo más efectivo el manejo y uso de la información.
La comunicación móvil desde hace mucho tiempo ha venido evolucionando
para hacer la vida más fácil y confiable la vida en la sociedad, logrando
establecer un control casi total en la información por medio de diferentes
tecnologías, que no se detienen ni un momento para poder seguir creciendo
día con día, con el único propósito de poder ser más confiable y efectivo.
Queda claro que uno de los principales beneficios que proporcionan las
redes inalámbricas, manifestado por numerosas empresas, es el aumento
de la productividad de los empleados, tanto en la oficina como durante sus
desplazamientos. La accesibilidad a múltiples dispositivos, la eficacia en la
conectividad para empleados que están de visita y la rapidez en la
implantación de la red local son las ventajas que siguen, muy de cerca, al
aumento de la productividad. Si bien la penetración en el mercado de las
soluciones LAN inalámbricas empezó por las grandes corporaciones, cada
vez es mayor, y seguirá creciendo según expertos el porcentaje de las
pymes que implantan soluciones Wireless. Pero para que esto se haga
realidad, hacen falta redes nuevas, mucho más potentes, e inversiones de
dimensiones gigantescas, que en muchos lugares no serían rentables y que
en todo caso tendrían que abrirse a los competidores desde el primer
momento, es aquí donde, está la principal reticencia de las principales
operadoras a realizar nuevas inversiones, y que obliga a que empresas y
66
los reguladores estatales busquen una solución común. Hoy en día se
pueden adquirir productos inalámbricos, como los son puntos de acceso o
tarjetas de cliente, son tres las principales compañías que ofrecen la
tecnología
necesaria,
tecnología
aún
con
muchas
limitaciones
y
relativamente cara, situación difícil, pero a pesar de estas condiciones
hacen posible la comunicación móvil en el país.
Por último, cada día hemos venido transformando esta tecnología
inalámbrica para que exista una comunicación global y así tengamos la
posibilidad de accesar desde cualquier parte del mundo, logrando no solo
darnos la facilidad de comunicarnos si no que llegue a formar parte de un
sistema
que
administre
nuestra
información
tanto
personal
como
empresarial.
67
FUENTES DE INFORMACIÓN
Libros:
-A Senn, J. (1992). Análisis y diseño de sistemas de información. Segunda
edición. México: Mc Graw Hill.
-Carballar, J. (2007). Wi-fi: instalación, seguridad y aplicaciones. Primera
edición. México: AlfaOmega.
--Muñoz, D. (2002). Sistemas inalámbricos de comunicación personal. Primera
edición. México: AlfaOmega.
-Nichols, R. (2003). Seguridad para las redes inalámbricas. Segunda edición.
Madrid: Mc Graw Hill.
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70
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 3.2.1 Ejemplo de Smartphones. (Iusacell, 2008) ...................................... 51
Figura 3.2.2 Pda/Pocket PC (Iusacell, 2008)........................................................ 52
Figura 3.2.3 Tablet Pc (Abascal, 2009) ............................................................... 52
Figura 3.3.2. Cobertura Iusacell (Cossio, 2009) .................................................. 56
Figura 3.4.1 Esquema de conexión Wimax (Weissenberg, 2008) ....................... 60
71
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 2.2.6.1 Distintas especificaciones de WLAN´s ............................................ 31
Tabla 3.3.1.1 Paquete Internet Telcel 3G. (ITelcel, 2009) ................................... 54
Tabla 3.3.1.2 Paquete Internet Pago (ITelcel, 2009)............................................. 55
Figura 3.3.2.1 Prepago ....................................................................................... 57
Figura 3.3.2.2 Navegación libre ........................................................................... 57
Figura 3.3.2.3 Navegación Básico (Weissenberg, 2008) .................................... 57
72